發布日期：2022-07-15 點擊率：64
液晶屏設計的好壞直接關系到智能手機的整體性能表現,然而液晶顯示屏種類繁多,工程師需要針對各種顯示屏的時序匹配、電源要求以及控制器的不同特點進行設計。本文介紹了PXA27x內部集成LCD控制器的特點、驅動實現方法以及相關的電源設計,并提出了電磁兼容設計建議。
全球智能手機市場正處于高速增長時期,市場研究公司Gartner預測,隨著掌上電腦需求的下降,全球智能手機銷售量2004年將增長到1400萬部,增長率達140%,預期到2007年將大幅成長至4500萬。面對日益成長的智能手機市場,各家芯片廠商都相繼推出具有各自特色的芯片方案:如Freescale公司的處理器嵌入了多媒體加速技術,支持MPEG4和；Intel PXA27x Bulverde處理器內嵌MMX技術和SpeedStep省電技術,支持MPEG4、MP3解碼和400萬像素的攝像。多媒體應用也成為下一代手機一大亮點,在手機上看電影、看電視、玩游戲等是下一代手機的發展趨勢。
Intel PXA27x是一款具有較好多媒體應用效果的處理器,利用該處理器甚至可以令最終用戶獲得在移動通訊設備上的3D游戲體驗。堪稱智能手機眼睛的LCD屏設計效果的好壞,無疑成為消費者選擇的最重要的因素之一。下面詳細介紹一下基于PXA27x 處理器的智能手機中LCD的設計與實現。
LCD屏設計
基于PXA27x 處理器的LCD硬件設計電路如圖所示,主要由三部分組成:LCD控制器、時序 IC LZ9FC22和液晶顯示屏LCD。
PXA27X處理器內部集成了LCD控制器,支持多種LCD屏,代表性的如雙掃描無源陣列顯示器(DSTN-LCD)和薄膜晶體管有源陣列顯示器(TFT-LCD)。主要性能有:支持單或雙掃描顯示模式,內嵌幀緩存,最多支持8位無源雙掃描顯示模式,支持最多18位像素的無內嵌幀緩存的單屏顯示面板,支持最多24位像素的有內嵌幀緩存的單屏顯示面板。
該控制器有三種顯示類型:
幀和調色板的數據可存儲在內嵌的SRAM或者外部存儲器中,LCD的DMA控制器一共有7個DMA通道,通過0-4這5個DMA通道可將幀和調色板的數據裝入16×64位的輸入FIFO(先入先出)中。通過內部系統總線,利用DMA通道5可將放在外部幀存儲器或者內嵌SRAM中的像素編碼數據存儲到相關的16×64位輸入FIFO。LCD控制器將其用作指針去索引一個4×24位寬的小調色板,并得到24位的像素彩色。DMA通道6用來傳輸命令數據,將存放在外部存儲器或者LCD 面板內部SRAM的幀頭部的命令數據,傳輸并存儲在4×52位命令FIFO中。
根據所要連接的不同顯示屏類型,可將LCD控制器編程為相對應工作模式:當接黑白屏時,可配置成4、8位模式；接無源彩屏有8位和16位的工作模式；接有源彩屏時,控制器則可配置成12、16和18位的工作模式。
我們的LCD屏設計方案中選取了有源彩色模式,采用夏普公司的3.5寸TFT有源彩色液晶顯示器LQ035Q7DB02,采用16位工作模式,即RGB565。由于手持設備的液晶顯示屏種類繁多,各廠家的標準不一致使PXA27X的LCD控制器與夏普3.5寸屏在數據格式及顯示時序上無法匹配。因此,需要選用一種時序控制IC或者用CPLD,對不同數據格式的數據接口進行映射。這里,我們時序控制IC采用LZ9FC22。
PXA27X LCD控制器由以下引腳組成:
LCD相關電路的電源設計
這款LCD設計牽涉到好幾個電源,有VSHD(+)、VSHA(+5)、VDD(+15V)和VEE(-10V),還有背光用的+。每個電壓都有一個容限范圍。各電壓范圍分別如下:
電磁兼容性設計
設計中,要想保持LCD信號數據的完整性,保證LCD屏輸出圖像的質量,適當加一些保護器件是有必要的,同時PCB的布線布局也是一個因素。在布線時LCD的數據線(即RGB線)要盡量短,線與線之間的間距要足夠大,如至少保持一倍以上的線寬距離。在LCD數據線上加ESD/EMI保護器件較為簡單,這類器件很容易找到。
作者:馬濤
海威訊科技公司
Email: matao@
