時序控制器TCON的研究與設計
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TFT-LCD系統(tǒng)由2部分組成：LCD控制模塊TCON和LCD面板模塊，如圖2所示。LCD顯示器中采用按行、列的有源矩陣驅動方式，行線都是接在像素NMOS管的柵極(gate)，列線是接在NMOS管的源極(Source)。在LCD模塊中，行線和列線是分開來驅動的，驅動行線的電路叫門驅動器(Gate Driver)；驅動列線的電路叫源驅動器(Source Driver)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/162224.htm
源驅動器和門驅動器共同控制液晶單元的充放電過程。當掃描信號有效時，這一行上所有的TFT單元同時打開，RGB電壓通過TFT給存儲電容充電。因此RGB和Vcom的電壓差就決定了液晶柱的電壓。當掃描信號無效時，這行上的TFT單元斷開，存儲電容的電荷在一幀時間內可基本保持不變，從而實現占空比接近100％的靜態(tài)顯示效果。
TCON的主要功能是為TFT-LCD面板中的源驅動器和門驅動器提供必要的時序控制信號。根據面板(Panel)要求，TCON的最基本輸出信號為：STV、OEV、CPV、STH、CPH、OEH、PLC等；此外，為了實現不同顯示模式，還有L／R、U／D、MOD、Q2H等控制信號。
2 時序控制器TCON模塊設計
時序控制器TCON模塊包括：鎖相環(huán)PLL、I2C接口、分頻器DIV、行同步模塊HSB、場同步模塊VSB及控制信號輸出模塊CSB。TCON的基本結構如圖3所示。其中，場同步模塊VSB產生門驅動器需要的控制信號：行同步模塊HSB產生源驅動器需要的控制信號；控制信號輸出模塊CSB產生掃描方向控制信號。本系統(tǒng)設計中引入了I2C接口，控制信號可通過內部寄存器來控制，通過改變軟件即可實現顯示模式的轉變，從而大大減少了外部硬件電路的管腳數量。PLL可提供1 920、1 440、1 200、1 152分辨率對應的系統(tǒng)時鐘，而960、480、400、320分辨率對應的時鐘由DIV模塊分頻獲得。
由于不同分辨率的LCD、不同工作模式所需要的輸出控制信號有所不同，因此TCON工作時，首先要做出判斷，選擇正確的工作模式，以便于產生相應合適的控制信號。這些選擇包括LCD分辨率選擇、外部／鎖相環(huán)電路PLL時鐘模式選擇、分離／復合工作模式選擇、NTSC／PAL制式選擇。
LCD分辨率選擇：在實際的顯示系統(tǒng)中，TFT-LCD有不同的尺寸與分辨率，一般中、小尺寸的TFT-LCD的分辨率有480x234(2．5、3.5)、960x234(3．6、5、6．4)、1 200x234(6．5)、1400x234(6．2、7)、1 920x234(9)等。對于不同分辨率的LCD，所需要的某些控制信號會有不同。
外部／PLL時鐘模式選擇：工作時鐘源的提供有兩種方式，鎖相環(huán)電路PLL模式和外部時鐘模式。在PLL工作模式中，VCO電路產生振蕩，通過鎖相環(huán)電路調相后給TCON提供穩(wěn)定的工作時鐘；在外部工作模式中，工作時鐘由外部提供。
分離／復合模式選擇：輸入同步信號可分為復合同步信號和分離同步信號，這兩種同步信號的同步脈沖標志位不相同。
NTSC／PAL制式選擇：NTSC和PAL制式的每幀行數和同步脈沖的標志位完全不同，因此在處理輸入信號及產生控制信號以前應做出判斷選擇。高分辨率下的顯示模式選擇：高分辨率下有FULL、Center、Wide、Zoom1、Zoom2、Left、Right、Zoom3共8種不同的顯示模式，不同顯示模式下，其顯示區(qū)域、輸出控制性能和脈寬會有所不同。
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