LCD驱动电路培训讲义.doc

1、LCD驱动器概述 从电子学角度讲，液晶显示器件的显示原理为：在外加电场的作用下具有偶极距的液晶棒状分子在排列状态上发生变化，使得通过液晶显示器件的光被调制，从而呈现明与暗或透过与不透过的显示效果。液晶显示器件中的每个像素都可以单独被电场控制，不同的显示像素按照驱动信号的“指挥”在显示屏上合成出各种字符、数字以及图形。液晶显示驱动器的功能就是建立这种电场。 LCD驱动器的驱动输出必须是交流驱动，直流分量通常小于50mV。现在液晶显示驱动器是全数字化集成电路，所以这种交流驱动是以脉冲电压形式产生的。 LCD驱动器要能够控制驱动输出的电压幅值，消除弱电光效应，以实现对显示对比度的控制。 LCD驱动器通过对其输出到液晶显示器件电极上的电位信号进行相位、峰值、频率等参数的调制来建立交流驱动电场。常用于液晶显示器件上的驱动方法有静态驱动和动态驱动两种。 2、动态驱动器原理（以PCF8812为例） PCF8812是由PHILIPS公司研制的低功耗CMOS LCD控制驱动器，它用于驱动一个65行102列的图形显示器。在PCF8812芯片上集成了包括on-chip电压产生电路在内的所有LCD驱动电路必须的功能。它的设计使得应用电路外接元件数目少，功耗低。PCF8812通过一个串行总线接口与微控制器相连。 PCF8812内部单元电路： 振荡器 PCF8812芯片中集成了一个振荡器，为显示系统提供时钟信号，振荡器频率的典型值是38kHz。 地址计数器 地址计数器给显示数据RAM区分配地址。RAM区的X地址X6~X0和Y地址Y3~Y0被分别设置。在经过一个写操作以后，地址计数器按照V标志（寻址方式）自动加1。 显示数据RAM区（DDRAM） PCF8812包含一个65 x102位(bit)的静态RAM区，用于存储显示数据。RAM区被分成8个102字节（byte）的存储区（8 x 8 x 102 bit）和一个102位（bit）的存储区（1 x 102 bit）。当RAM工作时，数据通过串口传送到RAM中。X地址和列输出号直接通信。 时序发生器 时序电路用于产生驱动内部电路所需要的各种时序信号。数据总线上的操作对内部芯片操作没有影响。 显示地址计数器 PCF8812通过在各个列输出进行连续的行移位操作，将RAM区中的数据输出到LCD点矩阵上，从而产生显示。显示状态（所有点on/off，或正常/反转影象等）是通过“显示控制”命令来控制的（通过设置D和E寄存器）， LCD行和列驱动电路 PCF8812包含65行102列的驱动电路。它们都按照相应数据的显示顺序连接了适当的偏置电压。没有使用的输出端应该保持悬空状态。 PCF8812引脚定义： ROW0~ROW64 行驱动输出，输出行数据信号。 COL0~COL101 列驱动输出，输出列数据信号。 VSS1，VSS2 负电源。使用时，VSS1和VSS2必须连接在一起。 VDD1~VDD3 正电源。VDD2和VDD3为内部电压产生器提供电源。它们具有相同的电压值，在芯片外可以连接在一起。 VDD1用来给芯片中的其他电路供电。VDD1可以和VDD2，VDD3短接，在这种情况下必须注意电压范围。如果不需要内部电压产生器工作，则VDD2，VDD3必须短接到VDD1，或者电源上。 VLCDIN LCD电源，给液晶显示器提供正电源。可以从VLCDIN引脚输入一个外部LCD电源。在这种情况下，引脚VLCDOUT必须保持开路，并且内部电压产生器必须被编程为0。如果PCF8812工作在断电状态(Power_Down mode)下，外部提供的LCD电源必须被关断。 6．VLCDOUT 液晶显示的正电源。如果使用内部电压产生器，那么VLCDIN 和VLCDOUT必须被短接在一起。如果使用外部提供的LCD电源，则这个引脚必须保持开路。 7．VLCDSENSE 内部电压乘法器校准输入。如果使用内部电压产生器，那么VLCDSENSE必须连接到VLCDOUT。 如果使用的是外部提供的电压，那么VLCDSENSE可以保持开路，或者连接到地。 T1~T5 测试点。T2必须保持开路，其它引脚必须连接到VSS。 SDIN 串行数据输入口。 SCLK 串行时钟信号输入，输入0~4.0Mbit/S的时钟信号。 D/C 模式选择输入。这个信号决定输入数据是命令还是数据。 SCE 芯片使能输入。低电平有效。 OSC 外接振荡信号输入。为防止芯片进入DC状态，在终止时钟信号前，必须让芯片进入断电工作模式。 RES 芯片复位信号。 PCF8812指令集 指令传输方式 PCF8812指令格式可以被划分为两类：如果D/C=LOW，则当前字节被解释为命令字节；如果D/C=HIGH，则随后的字节将被储在显示数据RAM中，即这些字节被解释为显示数据。PCF8