I. Ülevaade
Instrumentides kasutatakse tavaliselt kahte tüüpi kuvareid. Üks on valgusdiood (LED) ja teine on vedelkristallkuvar (LCD). Need kaks kuvari tüüpi on odavad, paindlikud konfiguratsioonis ja on hõlpsasti ühe kiibiga mikroarvutiga liidesed, samas kui viimasel on väike ajami vool, väike energiatarve, pika eluea, heade väljanägemisega fondid, selge kuva, suur vaatenurk, paindlik sõit ja lai kasutus [1]. Kuid juhtpaneeli LCD on keerulisem, sest LCD-elektroodide vaheline alalisvool peab olema 0 [2]. Vastasel juhul oksüdeeritakse LCD lihtsalt. Seetõttu ei saa vedelkristallekraani abil lihtsalt taseme signaali juhtida, kuid lainekuju tuleb kasutada. Lainejärjestus kontrollimiseks. LCD-ekraanil on nii staatiline kui ka ajaline jaotumine
Esimene on lihtne, kuid nõuab rohkem ridu; viimane on keeruline, kuid nõuab vähem ridu, mis määratakse kindlaks elektroodi plii valimisega. Järgnev on elektroonilise kellakujulise vedelkristallekraani näidis. Ekraanipaneel on näidatud (1). Tundi kõrgus on ka välja lülitatud. Kui minutite kõrgus kuvatakse numbritega 1 kuni 5, on ka ülemine ja alumine osa välja lülitatud või sisse lülitatud. Kaks punktipunkti on samal ajal sisse või välja lülitatud. Sõidumeetod on jagatud sõiduks, mille kõrvalekalded on 1/2. Seal on 11 segmendi elektroodi ja kaks tavalist elektroodi.
Joonis 1)
Teiseks, LCD ekraani printsiip
Üldine aine võib jagada gaasiks, vedelaks ja tahkeks. Kuid mõnede ainete omadused ei kuulu nende kolme liiki. Vedelkristall on üks neist. See ei ole täielik vedelik ega täielik tahke aine. See voolab nagu vedelik ja omab kindlaid kristalle. Looduslikus olekus asetsevad vedelkristalli molekulid väga peenikeste nõgustena ja vedelkristalli molekulid on paigutatud soonte suunas [3]. LCD monitorid töötavad, kasutades neid vedelkristallide omadusi. LCD-ekraani ülemise ja alumise elektroodi vahel on vedelkristallmaterjal. Vedelkristalli molekulid on paigutatud paralleelselt ja neil on optiline aktiivsus. Vedelkristalli molekulid on tavaliselt läbipaistvad. Kui ülemine ja alumine elektrood liiguvad teatud pinge vahel, pööratakse vedelkristalli molekulid vertikaalselt ja kaotavad oma optilise pöörlemise. Must [4]. Vedelkristallide oksüdatsiooni vältimiseks on vajalik, et LCD-elektroodide suhteline pinge alalisvoolu keskväärtus oleks null [1], nii et vedelkristalle ei saa lihtsalt taseignaali abil juhtida, vaid peab juhtima teatud ruut lainejada. Sõidusignaal on väga spetsiifiline ning näitena on kasutatud ajajaotuse meetodit, kusjuures nihke suhe on 1/2. Joonis (2) näitab lainekuju, mida tuleks segmendis ja tavalistes elektroodides genereerida, et teha insult hele või välja. Jooniselt (2) näeme, et B1 ja COM2 on lainekuju suunas, nii et B1 on helge; B3 ja COM1 on samas suunas, nii et B3 on välja lülitatud [5]. (kus B1 ja B3 jagavad ühte SEG-pordi)
joonis 2)
Üldiselt on COM-pordi lainekuju alati fikseeritud. Dünaamilise 1/2-tunni jagamise režiimis on lainekujud COM1 ja COM2 külgedel vastupidises faasis. Iga käigu kuvamise juhtimiseks ja kustutamiseks tuleb vastavatele elektroodidele genereerida vastavad lainekujud. Lainekuju realiseerimiseks on järgmised omadused: 1) Kahelt ühisest elektroodist võib näha, et kahel ühisel elektroodil on kolm taset, mis on vastavalt 3V, 1.5V ja 3V; 2) Kaks tavalist elektroodi COM1 ja COM2 lainekuju on suunaga; 3) Ühise elektroodi ja segmendikoodiga sõidusignaalide periood on sama, kus ühine elektrood muudab iga tsükli neli korda ja segmendikood muutub kahekordse tsükli jooksul, mis on ruutlaine signaal. Üldise elektroodi juhtivate lainekujude omaduste tõttu kasutatakse tööstuses enamikku mikrokontrolleritest ja vastavast tarkvarast, et genereerida ühine elektroodi juhtivate lainekuju. ASIC disaini jaoks, kui ülaltoodud meetodit kasutatakse, on suur kiipide ala ja kiibid kasvab. Kulud. Seepärast tutvustab käesolev artikkel segmenteeritud vedelkristallekraaniga draiverit praktilist digitaalset ja analoogahelat.
Kolmandaks, vedelkristallkuvar juhtplaadi disain
1. COM1 ja COM2 lainekuju generaatoriring
Disainipunktid: nagu on kirjeldatud jaotises Display Principle, on kahe tavalise elektroodi lainekujud fikseeritud. Sellel on 3 taset, mis on 0V, 1.5V, 3V ja iga tsükkel muutub 4 korda. COM1 ja COM2 lainekujud on suunad. Joonis (3) näitab lahendust. Ahel koosneb NMOS-transistorist ja 3-riigilisel juhtväravast. DA sagedus on 2 korda suurem kui d3. NMOS toru on ühendatud 1,5 V ja 3-State värav on seatud 3 V. See võib tekitada Iga tsükkel muutub 4 korda, seal on 3 taset fikseeritud tavalise elektroodi lainekujud. Selleks, et inimese silm peataks, on d3 sagedus 10 Hz. Selle vooluahela genereeritud HSPICE-lainekuju on näidatud joonisel (3-1) (kasutades 1.5 V toiteallikat ja 3 V pinget, mis on tekitatud perifeerse pinge dubleerija vooluringi kaudu). Selle konstruktsiooninõude saavutamiseks on joonisel (3) N-toru W / L 28uM / 4uM, 3-kujulise värava kahe P-toru W / L on 8uM / 3uM ja W / L kahe N-toru on 4uM / 3uM.
pilt 3)
Joonis (3-1)
2. SEG suhuheitja ja lainekuju
Tehniline punkt: elektroonilise kella kuvamiseks juhitakse 11 segmenti ja 2 tavalist elektroodi ning segment ja tavalised elektroodide tsüklid peavad jääma samaks. Lahendus on näidatud joonisel (4). Joonis (4) on segmendi ahela, mis koosneb XOR väravast ja NOT-väravast. Selleks, et hoida ühine elektrood ja segmenditsükkel järjekindlalt, on sisendsignaal d3 ja d3 COM-sarjas sama signaal, see on perioodiline ruuthelin, mille sagedus on 10 Hz; D1 signaal on toodetud dekodeerimisahela kaudu, see otsustab, et elektroonilises tabelis on esitatud digitaalne dekodeerimine, kolme liigi poolt toodetud tulemus, kõrgeim tase 1, konstantse tase 0, perioodiline nelinurk (kaks korda sagedamini d3, periood on 1/2), joonis 4-1, joonis 4-2, joonis 4-3) Need on verilog_xl poolt genereeritud lainekujud, mis vastavad eespool nimetatud kolmele juhtumile. SEG-sadam rakendatakse digitaalringlusega ja tranzistori suurust ei nõuta.
Joonis 4)
Ühise elektroodi ja segmendikoodide elektroodi simulatsiooni lainekujudest nähtub, et kavandatud ahel vastab vedelkristallkuvarite põhimõttele, et tavaline elektrood muutub tsükli ajal 4 korda ja 3 erineval tasemel ning ühine elektrood ja segmendi elektrood peavad olema järjekindlad. Selleks, et lööki ereda või välja lülitada, peavad SEG ja (COM) pordid vastama teatud seostele. Suhe on näidatud järgmises tabelis: Kui SEG-port ja COM1-port on inverteeritud, on vastav segment väga särav. Kui faasis on vastav segment välja läinud.
Neli kokkuvõtet
Käesolevas artiklis toodud LCD-juhtimisahelat täidetakse täiesti riistvaraga ja seda konstrueerivad väga vähesed transistorid. Disain on peen. Seda saab hästi integreerida rakenduspõhises integreeritud vooluringis. Vedelkristallkuvar LCD-ekraan vähendab kulusid ja on konkurentsieelise turul. . See erineb teistest vedelkristallekraanide riistvarast ja tarkvara rakendustest turul. Oleme integreerinud vedelkristallekraani juhtmooduli ASIC kohvimasina kiibi. Kiip on juba täitnud FPGG-i kinnitamise ja paigutuse ning marsruudi ning täidab Shanghai parimat tasu.
