当前位置:首页 >> 信息与通信 >>

逻辑板tcon的工作原理(有图)


本文主要阐述了 TFT-LCD 的显示原理、系统结构和时序控制器 TCON 的设计方案。 1 TFT-LCD 的显示原理及系统结构 TCON 的时序信号是基于 TFT-LCD 面板(Panel)的需要产生的, 理解 TCON 的原理, 首先应了解 LCD 面板的显示原理。典型的 TFT-LCD 面板内部结构如图 1 所示。液晶具有透光可控性,改变施加在液晶两 端的电压,液晶的透光

率就会随之改变。

一个液晶单元实现一个采样点的显示,因此,如果根据二值图像的数据结构将液晶单元以矩阵方式排 列成为液晶阵列(Crystal Array),即可实现一幅图像的显示。通常,液晶阵列的排列有 Strip 和 Delta 两种 方式。不同排列方式决定了不同的 RGB 采样顺序,而一个像素由 3 个液晶单元构成(RGB)。因此,液晶阵 列中液晶单元的个数决定了显示分辨率。TFT-LCD 是在超扭曲型 STN 的基础上,通过 TFT 晶体管将显示 像素和扫描电极分割开来形成的,其特点是克服了 STN-LCD 的交叉效应。 TFT-LCD 系统由 2 部分组成:LCD 控制模块 TCON 和 LCD 面板模块,如图 2 所示。LCD 显示器中 采用按行、列的有源矩阵驱动方式,行线都是接在像素 NMOS 管的栅极(gate),列线是接在 NMOS 管的源 极(Source)。在 LCD 模块中,行线和列线是分开来驱动的,驱动行线的电路叫门驱动器(Gate Driver);驱 动列线的电路叫源驱动器(Source Driver)。

源驱动器和门驱动器共同控制液晶单元的充放电过程。当扫描信号有效时,这一行上所有的 TFT 单元 同时打开,RGB 电压通过 TFT 给存储电容充电。因此 RGB 和 Vcom 的电压差就决定了液晶柱的电压。当 扫描信号无效时,这行上的 TFT 单元断开,存储电容的电荷在一帧时间内可基本保持不变,从而实现占空 比接近 100%的静态显示效果。 TCON 的主要功能是为 TFT-LCD 面板中的源驱动器和门驱动器提供必要的时序控制信号。根据面板 (Panel)要求,TCON 的最基本输出信号为:STV、OEV、CPV、STH、CPH、OEH、PLC 等;此外,为 了实现不同显示模式,还有 L/R、U/D、MOD、Q2H 等控制信号。 2 时序控制器 TCON 模块设计 时序控制器 TCON 模块包括:锁相环 PLL、I2C 接口、分频器 DIV、行同步模块 HSB、场同步模块 VSB 及控制信号输出模块 CSB。TCON 的基本结构如图 3 所示。其中,场同步模块 VSB 产生门驱动器需 要的控制信号:行同步模块 HSB 产生源驱动器需要的控制信号;控制信号输出模块 CSB 产生扫描方向控 制信号。本系统设计中引入了 I2C 接口,控制信号可通过内部寄存器来控制,通过改变软件即可实现显示 模式的转变,从而大大减少了外部硬件电路的管脚数量。PLL 可提供 1 920、1 440、1 200、1 152 分辨率 对应的系统时钟,而 960、480、400、320 分辨率对应的时钟由 DIV 模块分频获得。

由于不同分辨率的 LCD、不同工作模式所需要的输出控制信号有所不同,因此 TCON 工作时,首先要 做出判断,选择正确的工作模式,以便于产生相应合适的控制信号。这些选择包括 LCD 分辨率选择、外部 /锁相环电路 PLL 时钟模式选择、分离/复合工作模式选择、NTSC/PAL 制式选择。 LCD 分辨率选择: 在实际的显示系统中, TFT-LCD 有不同的尺寸与分辨率, 一般中、 小尺寸的 TFT-LCD 的分辨率有 480x234(2.5"、3.5")、960x234(3.6"、5"、*")、1 200x234(6.5")、1400x234(6.2"、7")、 1 920x234(9")等。对于不同分辨率的 LCD,所需要的某些控制信号会有不同。 外部/PLL 时钟模式选择:工作时钟源的提供有两种方式,锁相环电路 PLL 模式和外部时钟模式。在 PLL 工作模式中,VCO 电路产生振荡,通过锁相环电路调相后给 TCON 提供稳定的工作时钟;在外部工 作模式中,工作时钟由外部提供。 分离/复合模式选择:输入同步信号可分为复合同步信号和分离同步信号,这两种同步信号的同步脉 冲标志位不相同。 NTSC/PAL 制式选择:NTSC 和 PAL 制式的每帧行数和同步脉冲的标志位完全不同,因此在处理输 入信号及产生控制信号以前应做出判断选择。高分辨率下的显示模式选择:高分辨率下有 FULL、Center、 Wide、Zoom1、Zoom2、Left、Right、Zoom3 共 8 种不同的显示模式,不同显示模式下,其显示区域、 输出控制性能和脉宽会有所不同。 2.1 门驱动器模块的控制信号

门驱动器通过 OG(TFT_LCD 选通信号)信号来选通 TFT,从而控制存储电容的充放电。门驱动器的基 本输入信号为 CPV(门驱动转换时钟)、STV(门驱动开始脉冲)和 OEV(门驱动输出使能)。此外,门驱动器如 果支持 up to down 和 down to up 扫描模式, 还需要扫描方向控制信号 U/D。 门驱动器的时序如图 4 所示。

通过改变 CPV、STV 及 OEV 的时序即可实现对 TFT 的开关控制,从而控制图像的显示。Zoom1、 Zoom2 及 Zoom3 显示模式就是通过改变门驱动器的输入信号时序实现的。 2.2 源驱动器模块的控制信号 门驱动器通过 TFT 开关来决定是否对存储电容进行充电,而源驱动器则控制如何对存储电容进行充放 电。源驱动器的基本控制信号包括:CPH(源驱动转换时钟)、STH(源驱动开始脉冲)及 OEH(源驱动输出使 能)等。 如果源驱动器支持 Left/Right 扫描控制及 Simultaneously/ Sequential 采样模式, 它还有左右扫 描控制信号(L/R)和采样模式控制信号(MOD)。 源驱动器在 STHL 有效时开始扫描, STHR 有效时结束, 当 其控制信号时序如图 5 所示。

源驱动器在一行时间中完成采样和显示两个动作,如图 6 所示。当第 k 行的 TFT 选通信号 OG(K)有效 时,SWa1 和 SWb2 闭合:此时,第 k 行的视频信号对 CH1 充电,此行上所有像素点的视频信息就被保 存在 CH1 中;同时,由于 SWb2 也闭合,CH2 就通过 Qk-1 对第 k-1 行上的存储电容 Cd 进行充电,从而 实现第 k-1 行图像的显示。

根据源驱动器的采样显示原理可知,改变 CPH、OEH 及 STH 的时序就可以实现对图像的显示控制。 Center、Wide、Left 和 Right 等显示模式是通过改变源驱动器控制信号的时序实现的。 2.3 Vcom 模块的极性控制及显示模式 液晶柱的透光特律和电压(V)的方向无关,只和其大小有关。但是,如果长时间给液晶柱施加同向电压 就会使它电解,从而失去其透光特性,这样容易造成液晶损坏。因此,为了延长液晶的寿命,需要不断改 变施加在液晶上的电压 V 的方向。对于液晶屏来说,Vcom 的转换方式有 3 种:帧翻转、行翻转、列翻转。 帧翻转模式的频率低(50 Hz),功耗小,图像质量一般:行翻转模式的频率较低(15 kHz),功率小,图像质 量较好:列翻转模式的频率高,功耗大,图像质量最好,适用于大尺寸屏。对于支持多种显示模式的小尺 寸模拟 TFTLCD 面板,一般采用行翻转的形式,通过改变公共端的电压极性 Vcom 而达到翻转的目的。 TCON 会输出一个行翻转信号 POL, 用这个信号产生 Vcom, 通过调节 Vcom 的 DC 端, 改变 LCD 的色彩, 调节 AC 端,可以改变 LCD 的对比度。 ITU-601 标准的视频信号有 2 种制式:PAL 和 NTSC;TCON 的输出信号根据显示模式和制式确定。 本设计支持 FULI、Center、Wide、Zoom1、Zoom2、Left、Right、Zoom3 共 8 种显示模式。以 PAL 制 信号为例,PAL 制彩色信号的数据结构是每场 312.5 行,有效图像占 288 行。以下是 8 种显示模式的具 体设计。 FULL:水平方向全屏显示,无缩放,TCPH=3TOSC,垂直方向 288 行抽样为 234 行 Center:水平方向缩小为 3/4 居中显示,TCPH=4TOSC,垂直方向 288 行抽样为 234 行 Wide:水平方向全屏显示,放大缩小都有,TCPH=2TOSC、3TOSC、4TOSC,垂直方向 288 行抽 样为 234 行 ZOOM1:水平方向全屏显示,无缩放,TCPH=3TOSC,垂直方向 220 行插值为 234 行 ZOOM2:水平方向全屏显示,无缩放,TCPH=3TOSC,垂直方向无缩放,234 行显示 Left:水平方向缩小为 3/4 居左屏显示,TCPH=4TOSC,垂直方向 288 行抽样为 234 行 Right:水平方向缩小为 3/4 居右屏显示,TCPH=4TOSC,垂直方向 288 行抽样为 234 行 ZOOM3:水平方向全屏显示,无缩放,TCPH=3TOSC,垂直方向无缩放,234 行显示 3 小结 TCON 的输出信号主要由计数器控制产生,其时序取决于 2 个因素,即:图像信号的数据结构和显示 模式。 针对不同 LCD 面板,TCON 的时序有所不同,但显示原理基本一样。因此,TCON 输出信号是否能 支持不同分频率的 LCD 面板取决于 PLL 给出的系统时钟是否满足要求。该设计通用性较强,相对于只能 驱动 2~3 种分辨率面板的 TCON,支持 16:9 和 4:3 的 TFT-LCD 面板,也支持不同的显示模式,并支 持目前市场上的大部分厂家的 LCD 面板,例如:AU、PVI、Samsung、LG、Sharp、Panasonic、Toshiba、

Foxconn。时序控制器的设计已经过 SMIC018 工艺单独流片成功,并与 VideoProcessor 集成,已应用于 便携式 DVD、车载电视等领域。这也正证实了此方案的可行性。


相关文章:
逻辑板tcon的工作原理(有图)
逻辑板tcon的工作原理(有图)_信息与通信_工程科技_专业资料。本文主要阐述了 TFT-LCD 的显示原理、系统结构和时序控制器 TCON 的设计方案。 1 TFT-LCD 的显示原...
逻辑板(TCON板)详细介绍及维修思路
目前国内 主要的 TCON 板生产商有视显光电。 TCON 板实物图 逻辑板 二、TCON 板在显示器中的功能示意图 三、TCON电压 液晶屏工作电压大致分为五组, +...
TCON
逻辑板tcon的工作原理(有... 5页 1下载券 LED模组及TCON 89页 7下载券 喜欢...TCON 的格式如下图所示。其中,TFl,TRl,TF0 和 TR0 位用于定时器/ 计数器;...
“奇美”32寸液晶屏逻辑板(TCON)电路分析及故障检修(一、电路原理部分)
“奇美”32寸液晶屏逻辑板(TCON)电路分析及故障检修(一、电路原理部分)_信息与...图 1.5 虚线框内所示的部分,主要有“时序控制电路”、“灰阶电压发生电路”、...
逻辑板原理讲解-视显光电
逻辑板原理讲解-视显光电目前电视已经从 CRT 过渡到液晶,我们在卖场也很难买到...8bit 6pairs Mode Data Mapping 见下图 1.2 TCON 基本功能 2:产生 PANEL ...
TCON板
一. TCON 板 TCON 板就是我们常说的:逻辑板、中控板、解压板、解码板,是液晶屏显示视频图 像信号的关键部件。 通用 TCON 板的主要品牌有视显光电。 英文 :...
逻辑板-USIT接口TCON新品发布-视显光电
新品逻辑板实物图 USIT TCON 技术特点: 1、 国内首款采用 USIT 接口的通用型高性能 TCON 板,大大提高了数据传输速率,输出接 口支持 USI-T、EPI、CMPI 等 ...
逻辑板简述
逻辑板也称 TCON 逻辑板简述 逻辑板又称:"控制板...控制 屏内的 MOSFET 管工作而控制液晶分子的扭曲度...(CD)连接 SOURCE 驱动 IC 实物图(CD) 从实物上...
液晶电视逻辑板原来与维修
逻辑板也称 TCON 板作用是把数字板送来的 LVDS 或...让我来告诉你们高压板电路原理吧:一台完整的液晶...笑翻神图 爆笑图片汇集 搞笑图片乐翻人 cs3简单制作...
TCON板如何维修
TCON板如何维修_电子/电路_工程科技_专业资料。TCON板如何维修 T-CON 如何维修...以便让大家对 逻辑板电路的工作原理有一个初步的认识,以增强大家勇于实践的信心...
更多相关标签:
tcon板工作原理 | tcon板原理图 vgh | 逻辑板原理 | 逻辑板原理图 | tcon寄存器 | tcon板 | tconnd | 单片机tcon |