近些年來(lái)隨著智能式可移動(dòng)手持設(shè)備的普及,TFT-LCD顯示屏幕在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用愈加廣泛,而屏幕顯示尺寸的不斷增大、分辨率的提高以及種種市場(chǎng)不斷提升的需求給TFT-LCD驅(qū)動(dòng)IC帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的TFT-LCD驅(qū)動(dòng)IC中的顯示接口已經(jīng)不能滿足高分辨率圖像和高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆１疚幕贛IPI聯(lián)盟制定的MIPI協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),研究并設(shè)計(jì)了一款針對(duì)于TFT-LCD顯示屏幕的高速數(shù)據(jù)串行接口,相比于傳統(tǒng)的顯示接口,使得數(shù)據(jù)傳輸速率得到了顯著的提升,同時(shí)也大大降低了功耗。本文首先對(duì)TFT-LCD顯示與驅(qū)動(dòng)原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析與研究,接著通過對(duì)MIPI協(xié)議的掌握與了解,對(duì)TFT-LCD驅(qū)動(dòng)IC的數(shù)據(jù)接口部分進(jìn)行了系統(tǒng)級(jí)模塊的架構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)數(shù)據(jù)接口的傳輸需求,設(shè)定了三種不同的工作模式,分別為超低功耗模式、低速傳輸模式和高速傳輸模式,在接口電路工作期間通過這三種不同模式的來(lái)回切換,大大的提升了傳輸?shù)男室约帮@著的降低了功耗。本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)級(jí)功能框架可分為四個(gè)層級(jí),分別為物理傳輸層、通道管理層、底層協(xié)議層以及應(yīng)用層。物理傳輸層包含了模擬電路邏輯與數(shù)字電路邏輯,主要功能是用于接口電路高速數(shù)據(jù)的接收以及低速數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收,其中本文對(duì)數(shù)字電路邏輯部分時(shí)鐘通道的控制和數(shù)據(jù)通道的控制部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與描述,利用有限狀態(tài)機(jī)完成了不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換;通道管理模塊主要是將各條數(shù)據(jù)通道上的數(shù)據(jù)按照協(xié)議規(guī)定的方式進(jìn)行融合再處理,同時(shí)使用高速與低速分開處理的方法進(jìn)行時(shí)鐘切換電路部分的設(shè)計(jì);底層協(xié)議層的主要功能是對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包格式以及內(nèi)容進(jìn)行識(shí)別,并對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼或者編碼工作,同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)包的格式加入相應(yīng)的ECC碼與CRC碼,保證傳輸?shù)臏?zhǔn)確性;應(yīng)用層模塊部分用來(lái)將前面層級(jí)所傳輸?shù)目刂浦噶罨驁D像顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成DBI格式或DPI格式,輸出至顯示模塊,同時(shí)也可根據(jù)相關(guān)指令讀取顯示模塊相應(yīng)的信息并傳輸回主機(jī)端。本文整個(gè)的設(shè)計(jì)均使用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行RTL級(jí)代碼的編寫,并通過VCS軟件進(jìn)行功能仿真,使用Verdi軟件對(duì)仿真波形進(jìn)行檢查以及代碼優(yōu)化。工藝庫(kù)采用臺(tái)灣力晶0.11μm工藝,通過DC綜合得到的報(bào)告顯示接口電路的整體面積為87796.800065μm~2,功耗為2.8353mw,均滿足設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。最后對(duì)驅(qū)動(dòng)IC的MIPI-DSI接口電路使用儀器進(jìn)行了實(shí)例測(cè)試,單條數(shù)據(jù)通道的最大傳輸速率可達(dá)814.6Mbps,與設(shè)計(jì)初衷基本相符。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN873.92
【部分圖文】：

[14]。圖2.1 液晶顯示原理圖實(shí)際應(yīng)用中如上圖 2.1 所示，液晶被放置在兩片偏光板之間，通過電極電壓的不斷改變使液晶分子呈現(xiàn)出不同的扭曲情況，從而影響光的透射率，通過這種方法來(lái)控制透射光線的強(qiáng)度。如圖 2.1a 所示，當(dāng)無(wú)外加電壓時(shí)，自然光線通過偏振片，與偏振片方向不同的光線被過濾掉，進(jìn)入液晶部分的是與偏振片方向平行的光線，而進(jìn)入光線也會(huì)隨著液晶分子的扭曲而發(fā)生相應(yīng)的扭曲，直到光線傳輸?shù)搅硪粋?cè)屏幕時(shí)，偏振方向也發(fā)生了 90°的旋轉(zhuǎn)，如果這一側(cè)偏振片的方向與開始進(jìn)入的方向是呈 90°

圖2.2 TFT-LCD 切面結(jié)構(gòu)圖如上圖 2.2 所示，TFT-LCD 采用上下玻璃基板間填充液晶分子的設(shè)計(jì)，上層是電極，下層為薄膜晶體管，中間是液晶分子，在電極充電時(shí)，液晶分子的排列狀根據(jù)施加電壓的大小發(fā)生改變，控制光線穿透的角度與強(qiáng)度，從而達(dá)到圖像顯示

TFT-LCD面板結(jié)構(gòu)原理圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2819888