一种新型仪器用液晶显示控制器芯片的设计

　　1　引　　言

　　显示技术是现代社会人与信息间的桥梁[122]。随着现代信息社会的高速发展,随着电子技术和材料技术的进步,显示技术迅猛发展,新的显示器件层出不穷[122]。液晶显示器件异军突起,成为一种成熟的、最有前景的平板显示器件。

　　液晶显示器主要由液晶显示模块、液晶显示驱动系统和液晶显示控制器构成。液晶显示控制器把用户输入的显示信息通过控制时序电路和显示时序电路转换后输出到液晶驱动系统,驱动系统驱动液晶显示模块显示[326]。液晶显示控制器是决定液晶显示器显示功能和性能的关键器件[5]。

　　SEIKOEEPSON公司的液晶显示控制器SED1335是同类产品中功能最强的,能4位数据并行发送,最大驱动能力为640×256点阵。目前采用SED1335作为控制器的液晶显示器的产品很多。采用了SED1335的信利、东显等公司的许多规格为320×240的液晶显示器已应用在许多测控仪器和信息处理终端上[728]。但是因为控制器SED1335的固有缺陷,这类液晶显示器的输入数据的更新率不够高,当输入数据更新率太高时,屏幕上的显示内容会闪烁起来。许多测试设备对液晶显示器的输入数据更新率要求较高, SED1335已不能满足这类应用需求。亟待设计一款新型的液晶控制器。

　　2　问题的提出

　　作者在研制手持宽带数字存储示波器的过程中,需要采用320×240的液晶显示器作为操作菜单、波形和参数显示界面。

　　2. 1　手持数字存储示波器显示系统

　　在初样机方案中采用了用SED1335作控制器的液晶显示模块,用TI公司的数字信号处理器(digital signal　prosseing)芯片TMS320vc5402作为显示核心处理器。具体的系统结构见图1。

　　按照手持数字存储示波器的要求设计的字模和菜单存在vc5402外围的Flash中。大量的波形数据从主控器发到vc5402内部的波形数据缓冲区。vc5402根据主控器的命令将字模和菜单数据以及vc5402内部缓冲区中的波形数据发送到控制器SED1335外围的显示存储器,控制器SED1335按行场控制信号把显示存储器中的数据刷新到液晶驱动器中,驱动液晶模块( liquid crystalmodule)显示菜单和波形。

　　2.2　SED1335的缺陷

　　系统运行过程中, vc5402通过SED1335向显示存储器写入显示数据和显示数据从显示存储器读出刷新到液晶驱动器要通过同一个显示存储器接口。SED1335允许vc5402随时访问并立即将vc5402传来的数据存入显示存储器。这种机制导致向显示存储器更新数据的访问和从显示存储器读出数据更新液晶显示的访问会发生冲突。访问冲突会干扰SED1335对液晶按行场时序进行的正常刷新。

　　定义显示数据更新率为每秒更新显示存储器的次数;定义显示数据更新量为每次更新液晶显示存储器的数据量。显示数据更新率较低、显示数据更新量较小时,访问冲突对液晶刷新干扰较小,对液晶显示质量影响不明显;显示数据更新率高、显示数据更新量大时,访问冲突对液晶刷新干扰很大,液晶显示质量严重下降,出现明显的液晶屏幕闪烁和晃动。手持数字存储示波器需要较高的显示数据更新率和较大的显示数据更新量,实验表明,访问冲突导致的液晶屏幕闪烁和晃动直接影响对手持示波器测试波形的观察。