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IC设计部LCD驱动电路培训讲义

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CMOSLCD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。

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PCF8812内部单元电路：

1．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。

2．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。

3．显示数据RAM区（DDRAM）

PCF8812包含一个65x102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（8x8x102bit）和一个102位（bit）的存储区（1x102bit）。

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。

4．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。

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5．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），

6．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：

1．ROW0~ROW64

行驱动输出，输出行数据信号。

2．COL0~COL101

列驱动输出，输出列数据信号。

3．VSS1，VSS2

负电源。使用时，VSS1和VSS2必须连接在一起。

4．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。

5．V

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