I. Обзор
Существует два типа дисплеев, обычно используемых в аппаратуре. Один из них - светодиод (LED), а другой - жидкокристаллический дисплей (LCD). Эти два типа дисплеев являются недорогими, гибкими в конфигурации и легкими для интерфейса с одночиповым микрокомпьютером, в то время как последний имеет небольшой ток привода, низкое энергопотребление, долговечность, красивые шрифты, четкий дисплей, большой угол обзора, гибкий привод и широкое применение [1]. Однако ЖК-дисплей управления более усложнен, поскольку напряжение постоянного тока между электродами ЖК-дисплея должно быть 0 [2]. В противном случае ЖК-дисплей будет легко окисляться. Поэтому ЖК-дисплей не может управляться простым сигналом уровня, но должен использоваться сигнал. Последовательность волн для контроля. ЖК-дисплей имеет как статическое, так и временное разделение
Первое простое, но требует больше строк; последний сложный, но требует меньше линий, которые определяются выбором электродного вывода. Ниже приведен пример жидкокристаллического дисплея электронных часов. Панель дисплея показана в (1). Высокий час также выключен или включен. Когда верхняя часть минуты отображается на дисплее с номерами от 1 до 5, верх и низ также выключены или включены. Одновременно включаются и выключаются две точки. Метод вождения разделен на вождение с коэффициентом смещения 1/2. Есть 11 сегментных электродов и два обычных электрода.
Рисунок 1)
Во-вторых, принцип ЖК-дисплея
Общие вещества можно разделить на газ, жидкость и твердое вещество. Однако свойства некоторых веществ не относятся к этим трем видам. Жидкий кристалл является одним из них. Это не полная жидкость, не полное тело. Он может течь как жидкость и имеет твердые кристаллы. В естественном состоянии молекулы жидких кристаллов размещены в очень тонких вогнутостях, а молекулы жидких кристаллов расположены в направлении канавок [3]. ЖК-мониторы работают с использованием этих свойств жидких кристаллов. Жидкокристаллический материал добавляется между верхним и нижним электродами ЖК-дисплея. Жидкокристаллические молекулы расположены параллельно и имеют оптическую активность. Жидкокристаллические молекулы обычно прозрачны. При приложении некоторого напряжения между верхним и нижним электродами молекулы жидких кристаллов поворачиваются вертикально и теряют оптическое вращение. Черный [4]. Чтобы предотвратить окисление жидкого кристалла, требуется, чтобы относительное напряжение постоянного тока между ЖК-электродами должно быть равно нулю [1], поэтому ЖК-дисплей не может управляться только сигналом уровня, но должен управляться определенным квадратом волновой последовательности. Форма волны возбуждения очень специфична, и в качестве примера используется метод временного разделения со смещением 1/2. На рисунке (2) показана форма сигнала, которая должна генерироваться на сегменте и общими электродами, чтобы сделать удар ярким или выключенным. Из рисунка (2) видно, что B1 и COM2 находятся в направлении формы волны, поэтому B1 яркий; B3 и COM1 находятся в одном направлении, поэтому B3 выключен [5]. (где B1 и B3 имеют один единственный порт SEG)
фигура 2)
Как правило, форма сигнала COM-порта всегда фиксирована. Для режима динамического 1/2-часового деления формы сигналов на сторонах COM1 и COM2 находятся в противоположных фазах. Чтобы управлять отображением и гашением каждого хода, соответствующие соответствующие сигналы должны генерироваться на соответствующих электродах. Реализация формы волны имеет следующие характеристики: 1) Из двух общих электродов видно, что два общих электрода имеют три уровня, которые представляют собой три напряжения 0 В, 1,5 В и 3 В соответственно; 2) Два общих электрода COM1 и форма волны COM2 являются направленными; 3) Период общего сигнала возбуждения электродного и сегментного кода тот же, при котором общий электрод меняет каждый цикл четыре раза, а сегментный код изменяется дважды в каждом цикле, который является прямоугольным сигналом. Из-за характеристик общих сигналов возбуждения электродов в промышленности большинство микроконтроллеров и соответствующее программное обеспечение используются для генерации общих сигналов возбуждения электродов. Для дизайна ASIC, если используется вышеуказанный метод, занята большая область чипов и количество чипов увеличивается. Стоимость. Поэтому в этой статье будет представлена практическая цифровая и аналоговая схема в виде сегментированного драйвера ЖК-дисплея.
В-третьих, дизайн схемы драйвера ЖК-дисплея
1. Цепь формирования сигнала COM1 и COM2
Точки проектирования. Как описано в разделе «Принцип отображения», формы сигналов двух общих электродов фиксированы. Он имеет 3 уровня, которые составляют 0 В, 1,5 В, 3 В, и каждый цикл изменяется 4 раза. Волновые формы COM1 и COM2 являются направленными. На рисунке (3) показано решение. Схема состоит из NMOS-транзистора и трехпозиционного управляющего вентилятора. Частота DA в 2 раза выше, чем у d3. Трубка NMOS подключается к 1,5 В, а трехпозиционный вентиль устанавливается на 3 В. Это может генерировать Каждый цикл изменяется 4 раза, есть 3 уровня фиксированных общих сигналов электродов. Для того чтобы быть распознанным человеческим глазом, частота d3 составляет 10 Гц. Форма сигнала HSPICE, генерируемая этой схемой, показана в (3-1) (с использованием источника питания 1,5 В и напряжения 3 В, создаваемого схемой удвоения напряжения периферийного устройства). Для достижения этого требования к дизайну на рисунке (3) W / L N-образной трубки составляет 28 мкМ / 4 мкМ, W / L двух P-трубок 3-го затвора составляет 8 мкМ / 3 мкМ, а W / L двух N-ламп составляет 4 мкМ / 3 мкМ.
изображение 3)
Рисунок (3 -1)
2. Схема SEG и форма волны
Техническая точка: 11 сегментов и 2 обычных электрода приводят в движение дисплеи электронных часов, а сегментный и общий цикл электродов должны оставаться неизменными. Решение показано на рисунке (4). Рисунок (4) представляет собой схему сегментного привода, состоящую из затвора XOR и затвора NOT. Для обеспечения согласованности общего электрода и сегмента, входной сигнал d3 и d3 в цепи COM является одним и тем же сигналом, это периодическая прямоугольная волна с частотой 10 Гц; Сигнал D1 генерируется схемой декодирования, он решает, что электронная таблица показывает цифровое декодирование, результат, полученный тремя типами: постоянный - высокий уровень 1, постоянный уровень 0, периодическая квадратная волна (в 2 раза больше частоты d3, период (см. рис. 4-2, рис. 4-3). Это формы сигналов, генерируемые verilog_xl, соответствующие вышеуказанным трем случаям. Порт SEG реализован с использованием цифровых схем, и нет необходимости в размерах транзисторов.
Рисунок 4)
Из симуляционных сигналов общего электрода и электродного кода сегмента можно видеть, что спроектированная схема соответствует требованиям принципа жидкокристаллического дисплея, общий электрод изменяется 4 раза за цикл и 3 разных уровня, а период общий электрод и сегментный электрод должны быть последовательными. Чтобы сделать такт ярким или выключенным, порты SEG и (COM) должны удовлетворять определенным соотношениям. Связь приведена в следующей таблице: Когда порт SEG и порт COM1 инвертированы, соответствующий сегмент очень яркий. Когда в фазе, соответствующий сегмент вымер.
Четыре, резюме
Схема управления ЖК-дисплеем, представленная в этой статье, полностью реализована аппаратными средствами, и она построена из нескольких транзисторов. Дизайн изысканный. Он может быть хорошо интегрирован в специализированную интегральную схему. В качестве ЖК-дисплея схемы управления это снижает стоимость и имеет конкурентное преимущество на рынке. , Это отличается от других аппаратных и программных реализаций ЖК-накопителя на рынке. Мы объединили модуль схемы драйвера LCD в чипе для чистки ASIC. Чип уже завершил проверку, размещение и маршрутизацию FPAG и выполняет MPW в Шанхае.
