LCD分屏及切屏原理分析,分段式LCD屏幕設計原理

　　段式LCD現(xiàn)實的原理是什么？該如何設計？

　　其實驅(qū)動波形和液晶顯示的關系很簡單，只要記住液晶不能加直流電，哪些波形全是為了做出一個交流驅(qū)動電壓信號，COM和SEG雖然波形看似復雜，其實又很簡單，COM是一個順序掃描脈沖序列，周而復始的出現(xiàn)，能否點亮只要看一個COM和SEG波形之間迭加的壓差關系就好了。

　　比如3V 1/2bias 的驅(qū)動芯片 COM和SEG要點亮液晶，只有在COM為3V SEG為0V或COM為0V SEG為3V才會點亮，而其它情況是不亮的。

　　bias是指液晶的偏壓系數(shù)，簡單的說指明驅(qū)動電壓的臺階數(shù)，3v 1/2bias有三種電壓3v 1.5v 0v，3v 1/3bias有四種電壓3v 2v 1v 0v，但都是3v液晶塊點亮，現(xiàn)在知道1/2bias和1/3bias能計算出什么了吧。bias數(shù)越多，亮與不亮的區(qū)別明顯些，提高亮滅對比度。

　　這方面具體的資料都不是太多，其實看不同的LCD 驅(qū)動芯片規(guī)格說明書到是最快的方法。還有就是可以在網(wǎng)上搜一些液晶基本原理的東西，不過普通黑白的少，倒是STN，TFT的多。

　　LCD分屏和切屏該如何進行？

　　1.LCM之Fmark功能

　　最近調(diào)試R61509V這顆LCM驅(qū)動芯片時，出現(xiàn)在純色測試畫面下畫面刷新有殘留（tearing effect，即TE）的問題。根本原因是主控寫圖像數(shù)據(jù)的速度與LCM刷屏的速度不一致造成的，具體是刷屏速度要快于主控寫速度。好在很多LCM驅(qū)動芯片都有一個Fmark腳，用來與主控同步，當Fmark發(fā)出一個信號給主控時，主控才開始寫一幀數(shù)據(jù)，這樣就可以保證兩邊同步。講述前首先對幾個概念描述：

　?。?）刷屏速度

　　刷屏率是指LCM刷新的速度，這個值一般在LCM的初始化CODE中會設定好。對于瑞薩的R61509V這顆LCD驅(qū)動，設定0x0010寄存器就是設定刷屏速度。根據(jù)公式：幀率=678KHZ/{（RTN）*DIV*（432+8+8）}，其中678K是LCM內(nèi)部的時鐘源，RTN是每行的時鐘數(shù)，DIV是分頻系數(shù)，（432+8+8）則是行像素。測得的結(jié)果是：

　　0X011F 20HZ，最小頻率。

　　0X011A 29HZ

　　0X0115 36HZ

　　0X0110 52HZ

　　0X001C 60HZ

　　0X0018 70HZ

　　0X0014 80HZ

　　刷屏率太低會導致出現(xiàn)flicker現(xiàn)象，所以一般要設定在60HZ以上。

　?。?）主控寫速度WR跟片選CS

　　這兩個PIN腳對每個DBI的LCM都具備，兩者的工作頻率是一致的。主控每次寫一幀數(shù)據(jù)時，會有一個片選信號，同時對應一個WR的寫有效信號。主控的寫頻率的變化是由工作狀態(tài)決定的，比如攝像時，拍攝動態(tài)物體的顯示寫速度就快于拍攝靜態(tài)物體的顯示寫速度。

　　如果屏幕的畫面沒有更新，就會70ms update一次lcd，如果畫面有動，就是最多33ms刷一次屏。意思就是CS頻率只能限定在1/70到1/30，14.28HZ至33.33HZ之間。最高頻率已經(jīng)快于PAL或者NTSC的幀頻，可以保證攝像頭工作或者播放視頻時不會出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象。

　?。?）Fmark功能

　　要使能fmark，首先要保證主控的fmark腳與LCM的fmark腳是正確連接的；其次要在LCM初始化中使能屏的fmark功能，保證LCM周期性發(fā)出信號給主控，同時使能主控的fmark功能，保證主控收到一個fmark信號才寫一幀數(shù)據(jù)。

　　LCM的fmark有兩個參數(shù)可以配置：一是刷多少次屏發(fā)出一個fmark信號，比如不一定要每次刷屏都發(fā)fmark信號，可以刷幾次屏發(fā)一次fmark信號；二是fmark的位置參數(shù)，可以讓fmark遲滯幾條線輸出，目的是讓主控晚點寫數(shù)據(jù)到GRAM，避免TE。

　　舉例：存在這樣的情況，就是IC在從GRAM讀完最后一行就輸出te信號，此時BB開始寫GRAM。但可能還要有一兩條line的時間，IC才開始從GRAM的第一行讀數(shù)據(jù)刷下二楨，而寫GRAM的速度要慢于IC讀GRAM的速度，此時可能還沒有開始寫。導致讀GRAM超過寫GRAM，所以會在上方產(chǎn)生tearing。要避免TE輸出太早，導致寫GRAM先開始，所以要加延遲，保證讀老舊數(shù)據(jù)開始后，寫GRAM才開始。

　　（4）fmark周期與CS周期

　　出現(xiàn)TE現(xiàn)象的根本原因是兩邊速度不一致，具體是LCM的刷新速度要快于主控送數(shù)據(jù)的速度，兩者的速度要符合一定的范圍才行。只要保證CS的周期在兩個TE周期之間即可，也就是CS的寫頻率不能低于TE讀頻率的二分之一，Tearing出現(xiàn)的根本條件是讀寫有交叉。通常都是寫Gram速度（WR）慢于lcd刷屏速度（TE）［x2］ ，只要刷屏的位置不超過寫Gram位置就不會有切屏現(xiàn)象。

　　舉個實例：比如CS差不多就比兩個TE周期小一點，要刷兩楨數(shù)據(jù)，首先第一楨刷屏開始刷屏了，表示讀GRAM開始，它的速度比較快，它讀的是老舊數(shù)據(jù)；緊接著主控開始寫GRAM，大概寫到GRAM的快一半時，這時候已經(jīng)刷完一楨，然后開始刷第二楨，即又從GRAM的最上方開始讀并刷屏，此時讀出來的才是剛寫入的新數(shù)據(jù)，在寫完GRAM之前，讀的步驟永遠跟不上寫的步驟，就不會出現(xiàn)tearing。

　　如果CS比兩個TE周期大，假設相當于三個TE周期，那么只有在第三個TE讀周期時，顯示的數(shù)據(jù)才是寫好的GRAM的數(shù)據(jù)；第一個TE讀的是老舊的數(shù)據(jù)，第二個TE周期由于GRAM還沒有寫完，但讀步驟趕上寫GRAM步驟了，導致顯式一部分是舊的一部分是新的，所以出現(xiàn)TE。此即本質(zhì)。

　　（5） TE類型

　　TE顯示使能時，必須保證CPU的LCD TE使能和LCM驅(qū)動的TE功能都打開。LCM的TM使能有兩種：VSYSC，VSYNCHSYNC。圖示如下：

　　2 me的總結(jié)

　　注意：

　　作為幀同步信號的VSYNC，每發(fā)出一個脈沖，都意味著新的一屏圖像數(shù)據(jù)開始發(fā)送。而作為行同步信號的HSYNC，每發(fā)出一個脈沖都表明新的一行圖像資料開始發(fā)送