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【博客大赛】FPGA实战演练逻辑篇26:LCD显示驱动子板详细设计

2015-5-17 20:02 976 0 分类: FPGA/CPLD 文集: FPGA入门

LCD显示驱动子板详细设计

本文节选自特权同学的图书《FPGA设计实战演练(逻辑篇)》

配套例程下载链接:http://pan.baidu.com/s/1pJ5bCtt

          54PINFPC插座用于连接LCD进行驱动,这个LCD的驱动接口原理图如图3.56所示,其接口详细定义和功能描述如表3.5所示。(特权同学,版权所有)

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3.56 LCD接口电路

我们可以将该表中的信号接口归为五类。第一类是数字信号接口,如RESETSPENASPCLKSPDATRxx07)、GxBxHSYNCVSYNCDCLKDE。此类信号主要是传输显示数据给LCD面板,这么多接口,是不是所有的引脚都要用上呢?不是的,其实仔细看这款LCDdatasheet,我们发现它提供了多种数据传输方式,有常见的并行RGB数据传输,也有CCIR601/656等方式。前者通常驱动时钟慢一些,而需要的数据总线宽一些,传输协议也更简单,我们也更倾向于采用前者进行通信。由于这里的数据接口合计是24bit的,也就是说每个像素点的色彩可以显示224次方种,即通常所说的1600万色。不过实际上我们并没有用足这24bit数据线,我们的图片是16bit的,基本上人眼感觉已经够绚丽了。因此,在硬件连接上,我们做了如图3.56所示的处理,为的是减少数据位宽。SPENASPCLKSPDATSPI接口,用于给LCD的一些控制寄存器写数据,有些液晶屏需要在LCD上电后用该接口做一些配置才能够正常使用,而我们使用的这款屏则不需要,因此我们可以不必理会这些引脚。时序的控制上既可以用HSYNC/VSYNC模式(我们的电路上使用了该模式),也可以用只有DE的模式。(特权同学,版权所有)

第二类接口,即液晶的模式设置专用输入接口,包括了IF0IF1IF2等接口,它们的主要功能就是设置使用哪种数据传输方式,我们的设计中统一采用并行RGB数据传输。第三类接口是触摸屏信号接口,是模拟信号,如Y1X1Y2X2,这些引脚是否使用需要看液晶屏是否真的接好了触摸屏。第四类接口是电源接口,即VCC(接3.3V)和GND信号。第五类是背光电源,即VBL+VBL-信号,这部分硬件上设计了专门的背光电源电路产生19.8V电压进行供电。(特权同学,版权所有)

         如图3.57所示,LCD内部的背光是6LED串联,每个LED的额定电压是3.3V,电流是20mA。因此,要驱动这6LED就需要19.8V/20mA的电压。我们的系统输入电源是5V,必须升压才能够得到19.8V(特权同学,版权所有)

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3.57 LCD的背光驱动条件

         LCD驱动的背光电路如图3.58所示,这里使用了升压芯片RT9293,该芯片为恒流控制,只要设定驱动电流即可使LCD的背光正常工作。FB引脚和GND之间有两个33ohm电阻并联,得到的阻值是16.5ohm,该阻值对应设置了约20mA的驱动电流。(特权同学,版权所有)

20150517200045567.jpg

3.58 LCD背光驱动电路

         触摸屏驱动器芯片AW2083电路如图3.59所示。它由两路的差分模拟电压输入,用于采集电阻式触摸屏的模拟电压。数字端有一个IRQ中断信号可以连接到FPGAFPGA接收到中断后,作为主机,可以通过I2C接口读取的当前的触摸屏坐标数据。(由于我们所使用的3.5寸液晶屏LQ035NC111带触摸屏版本已经停产,所以我们电路上只是保留,但不焊接芯片)

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3.59 触摸屏驱动电路

 

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