中、小尺寸TFT—LCD系统时序控制模块的设计
毕业设计--基于TFT-LCD的指针式时钟设计
基于TFT-LCD的指针式时钟设计摘要自时钟发明的那天起，它就注定了与人们有着密不可分的关系，但科学技术在不断发展，人们随着时间的推移对时间计量的精度要求越来越高，机械式时钟也越来越满足不了人们日益增高的要求了。
取而代之的事具有高度准确性和直观性且无机械装置，使用寿命更长更长等优点的电子时钟。
电子时钟更具人性化，更能提高人们的生活质量，更受人们欢迎，机械时代已经远去，电子时代已经到来。
因此本设计是基于ATMEL公司的ATmega128单片机开发平台实现一种高精度，智能化的指针式时钟系统,采用单片机与时钟芯片DS1302设计电子时钟时,通常是数字显示,这是由于选用数码管和1602等器件的显示能力有限。
而12864是基于点阵式的液晶屏,其像素点为128×64,但12864自身像素较低,使其显示指针式时钟效果远低于1.8寸TFT-LCD液晶,但两者所基于的原理相同。
因此本设计采用ATmega128单片机为控制核心，辅以DS1302时钟采集系统，1.8寸TFT-LCD液晶作为显示芯片，构成了一个指针式电子时钟。
关键词：ATmega128单片机；DS1302；TFT-LCDThe design based on TFT-LCD ClockTopAbstractSince the invention of the clock, it is destined to have a close relationship with people, but science and technology in development, higher and higher over time the accuracy of time measurement requirements, the mechanical clock increasingly meet not the increasing requirements. Instead, things have a high degree of accuracy and intuitive and no mechanical device, service life longer longer, and the advantages of the electronic clock. The electronic clock is more humane, more to improve people's quality of life, but also welcomed by the people, has passed the Mechanical Age, the electronic age has arrived. This design is based on the ATMEL ATmega128 MCU development platform to achieve a high precision, intelligent analog clock systems. Using a single-chip clock chip DS1302 design electronic clock, digital display, which is due to the limited capacity of the display of the selected digital tube and 1602 devices. 12864 is based on a dot matrix LCD screen, the pixels of 128 × 64, but 12 864 pixel itself low to display analog clock effect is much lower than the 1.8 inch TFT-LCD LCD, but both are based on the principle of the same. This design uses the ATmega128 MCU for the control of the core, supplemented by the DS1302 clock acquisition system, 1.8-inch TFT-LCD liquid crystal display chips to form a pointer electronic clock.Key words: ATmega128microcontroller；DS1302；TFT-LCD目录第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2本设计的目的和意义 (1)1.2.1 设计目的 (1)1.2.2设计意义 (1)1.3本设计的主要研究内容 (2)第2章方案设计及方案论证 (3)2.1时钟系统的总体设计思路 (3)2.2时钟系统方案论证 (3)2.2.1 单片机的选择 (3)2.2.2时钟系统方案选择 (3)2.2.3显示系统的方案比较 (4)第3章硬件系统设计 (5)3.1系统框图与说明 (5)3.2硬件设计部分 (5)3.2.1 单片机芯片选择 (5)3.2.2 单片机管脚说明 (7)3.2.3 单片机最小系统 (9)3.2.4 时钟系统电路设计 (12)3.2.5 TFT-LCD显示电路设计 (16)3.2.6 硬件电路总图 (22)第4章软件系统设计 (23)4.1主程序设计 (23)4.1.1 主程序设计框图 (23)4.1.2 主程序设计框图源程序 (24)4.2DS1302芯片的实时时钟日历子程序 (27)4.2.1 DS1302时钟程序设计框图 (27)4.2.2 DS1302时钟主要源程序 (28)4.3TFT-LCD显示子程序 (31)4.3.1 LCD液晶显示程序设计框图 (31)4.3.2 LCD液晶显示程序 (32)4.4时钟的绘制及走时 (40)4.4.1 时钟表针的绘制 (40)4.4.2 时钟表盘的绘制 (44)4.4.3 时钟走时部分 (47)第5章系统的安装与调试 (49)5.1系统运行环境 (49)5.2硬件连接以及驱动的安装 (49)5.3系统调试及说明 (49)5.3.1项目建立、程序的编写与编译 (49)5.3.2程序下载 (50)结论 (53)致谢 (54)参考文献 (55)附录A 译文 (56)DS1302涓流充电时钟芯片 (56)附录B 外文原文 (67)DS1302T RICKLE C HARGE T IMEKEEPING C HIP (67)第1章绪论1.1 引言随着科学技术的发展和电子技术产业结构调整，单片机开始迅速发展，由于家用电器逐渐普及，市场对于智能时钟控制系统的需求也越来越大。
第三章TFT-LCD屏设计
（2）亮度 TFT-LCD模组成品的亮度，是光源强度和光效率
的乘积，以表中产品为例，亮度要求为 300cd / m2 假设 既有的产品设计，是使用亮度为 4000cd / m的2 CCFL背 光源，而液晶单元的光效为7.35％，画素的开口率为 85％，则得到的亮度会是
4000cd / m2 7.35% 85% 250cd / m2
为了要达成产品要求，可以使用亮度提高到 4800cd / m2
背光源，但是会增加消耗功率，灯管的寿命也会减少， 也可以设法增加液晶单元本身的光效率到8.82％，也 可以设法增加画素的开口率。此时可以协调成：采用
的 4200cd / m2 背光源，使液晶单元的光效率增加为8.1 ％，画素的开口率为88％，使得到的亮度成为
2、各专业领域的整合（其它专业规格） TFT是一种整合多元知识的技术，是“光、电、机”
的一个综合体，牵涉了很多原理，所以一个TFT-LCD 也是由各个专业领域的设计者一同努力所设计出来的， 除了所着重的TFT面板本身以外，以下几个领域的设 计也是非常重要的。 （1）液晶光学、色度学设计
这个领域需要熟知液晶的物理材料特性和光学知
3、产品规格的协调制定 对于TFT-LCD，包含很多的专业领域的知识，自然
也就涉及很多的专业规格，这些专业规格彼此并不是 孤立的，设计时也并不是所有规格的一个简单的加和， 而是要互相协调，明确设计目标及定位，才能保证产 品的最终设计成功。
专业规格协调举例
（1）厚度 产品的厚度，它是很多零组件厚度的总和，包括
A Size B Resolution(Pixel)
17寸 SXGA(1280×1024)
C Aspect Ratio D Active Area(mm)
tftlcd控制器说明书
TFT LCD控制器说明书V1.2在使用彩色TFT液晶显示器的时候需要为其提供多种时序，大容量高速显存（GRAM）。
当所选处理器（如：ARM7，DSP，8/16位MCU）不带LCD控制器时将会给方案带来一定的难度。
再者当处理器自带的LCD控制器因为60Hz不间断刷屏时序消耗了较多系统资源时（存储器总线带宽），这必定将大大降低系统性能。
通常自带LCD控制器的处理器（如：ARM9）都会使得系统变得相对较庞大、复杂，这时就不得不使用操作系统、文件系统、GUI等搭配使用，一定程度上增加了系统的庞大性、复杂度及成本。
该TFT LCD控制器能降低系统复杂度、简化系统设计、降低成本和加快产品上市，提高了用户产品的竞争优势，同时却不会带来产品性能上的下降。
该控制器可以提供几乎全部可能的TFT LCD时序及较大容量显存，使不带TFT LCD控制器的处理器能轻松使用真彩TFT LCD的构想成为可能。
一、功能特性1．16位双向并行总线用于设置工作寄存器和读/写GRAM数据；2．写GRAM时可分别掩摸高/低字节（当工作在8bpp、24bpp时能提高写入速度）；3．灵活的写GRAM地址增量方式，可选的读GRAM地址增量方式；4．内部构建多个FIFO和DMA，使得读/写GRAM时无需判忙，大数据量传输无雪花；5．提供1个SYNC信号输出，可提高刷屏换图时的画面质量；6．最大支持2MB显存（IS61LV51216 * 2），考虑成本通常使用IS61LV25616（1或2片）；7．GRAM按16位数据结构寻址，所有单元可读/写；8．可选择单片SRAM的容量（A18=0：256K*16；A18=1：512K*16）；9．优化的读GRAM功能，能极大程度提高读操作的效率；10．可以轻松驱动点时钟<=32MHz的任意TFT屏，如常规分辨率：800*600、800*480、640*480、480*272、480*232、320*240等；11．可工作在8bpp、16bpp、24bpp模式（分别占用1、2、3字节GRAM）；12．可将8bpp、16bpp数据转换为24bpp输出；13．当使能8/16bpp转24bpp时，24bpp的RGB低位值可设置任意固定逻辑状态；14．LCD行参数可设置（THP、THB、THD、THF）；15．LCD帧参数可设置（TVP、TVB、TVD、TVF）；16．LCD点时钟分频数可设置，可以提供最高32MHz的时钟（64MHz主频）；17．LCD时序信号可设为反相输出（CK、HS、VS、DE）；18．提供一个DISP状态信号输出（类似LQ043T等LCD需要此信号）；19．LCD引脚可以使能/关闭（避免上电就工作在不一定正确的时序下）；20．提供插针式的LCD信号输出接口，可以连接到其他任意LCD屏；21．提供一个触摸屏电路，可以选择为ADS7843输出或4线电阻式输出；22．板载背光DC/DC变换，且背光亮度可调整（可调范围：关闭、1~15亮度）；23．板载+5V DC/DC变换，因此工作电压可以降低到3.1V；24．LCD起始地址可设置（多图层时可做轮流切换）；25．程序版本和分频因子可读取；26．LED工作指示（LCD帧频率除4，默认15Hz）。
lcd系统构成及模块电路设计
TFT-LCD系统构成及模块电路设计摘要随着社会经济的快速发展，计算机技术的普遍应用使显示器成为人与机器沟通的重要界面，早期以CRT（Cathode Ray Tube, 显像管显示器）为主，但随着科技不断进步，各种显示技术如雨后春笋般诞生，由于液晶显示器LCD（Liquid Crystal）具有轻薄，短小，低耗电量，无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，有逐步取代CRT 显示器主流地位的趋势。
TFT LCD液晶显示器已经广泛应用于我们生活的各个方面，从小尺寸的手机，摄像机，数码相机，中尺寸的笔记本电脑，台式机，大尺寸的家用电视到大型投影设备等，TFT LCD在轻，薄优势的基础上，加上完美的画面及快速的响应特性，确保其在显示器市场上独占鳌头。
本次设计中介绍了液晶显示原理及TFT LCD系统构成及模块电路设计,并简略介绍了LCD，LCM制程。
关键词：液晶，液晶显示器，驱动系统，模块电路。
With the rapid development of social economy, the computer technology to monitor the application of common people and machines as the important communication interface, early to CRT (Cathode Ray Tube, CRT display), but with science and technology progress, all kinds of display technology springing up, because of Liquid Crystal display (LCD) with LCD, low power consumption, short frivolous, no radiation, plane right-angled display and unstable images, has advantages such as flashing gradually replace CRT monitor mainstream position.TFT LCD has been used widely in our life, from the aspects of the mobile phone, camera, the size of the digital camera, desktop notebook computer, the size of the family, large size large projection equipment to TV, LCD in light and thin TFT advantage, plus the picture and perfect rapid response characteristics, and ensure its display on the market.The design principle of liquid crystal display (LCD) is introduced and the system structure and module TFT LCD circuit design, and briefly introduces the LCD and LCM process.Key W ords: liquid crystal display, module TFT- LCD circuit,The drive system。
TFTLCD时序控制器TCON的研究
3.在此基础上,对锁相环各模块进行了详细的晶体管级电路设计和仿真,包括鉴频鉴相器、电荷泵、分频器、压控振荡器和电流基准源;对模块组成的系统进行了整体仿真,从仿真结果可以看出,各个模块以及整体锁相环电路的设计都达到了设计指标;整个设计是在特许Chartered 0.35μm 3.3V 2P4MCMOS工艺下设计完成。
本文链接:/Thesis_Y1461452.aspx
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9dab00c4b7eb,下载时间:2010年7月6日
7.学位论文付本涛基于PPDS技术的大屏幕TFT-LCD源驱动器研究与设计2008
随着TFT-LCD应用到液晶电视领域,TFT-LCD的屏幕尺寸不断增大,清晰度不断提升,显示色彩更加丰富。这些要求使数据传输速率大幅度增加,因此需要一种高速和可靠的数据接口。当前主流的RSDS接口,受总线体系结构的限制,已经很难胜任。因此PPDS采用了全新的点对点结构和线性循环DAC,具有连线少、占用面积小、数据传输速率高、干扰小、可靠性高等优点,正在成为新一代的接口技术标准。因此对PPDS技术进行研究和创新,具有一定的前瞻性和重要的理论意义与实用价值。
上海大学
硕士学位论文
TFT-LCD时序控制器(T-CON)的研究
姓名:姚瑞鹏
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:冉峰
20090101
TFT-LCD时序控制器(T-CON)的研究
本文正是基于这样的背景,设计了一款针对SXGA分辨率的TFT—LCD时序控制器芯片,给出了该控制器的前端代码和FPGA验证实现过程。该芯片采用OpenLDI像素数据传输标准,支持单像素LVDS接口输入,双像素RSDS接口输出。低压差分接口解决了高速数据无误差传送的问题。
中_小尺寸TFT_LCD系统时序控制模块的设计
中、小尺寸TF T-LCD系统时序控制模块的设计*张 刘政林 邹雪城 郭 旭(华中科技大学电子科学与技术系 武汉 430074)摘 要 说明时序控制模块和LCD系统中其它子模块之间的关系,对时序控制模块所要解决的时序问题进行分析。
在分析问题的基础上提出一种适用于中、小尺寸液晶显示系统时序控制模块的实现结构。
对时序控制模块进行功能验证,给出FPGA逻辑功能验证结果,证明设计可行。
关键词 时序控制器 液晶显示 FPGA验证中图分类号 TP273+.51 引言LCD技术已成为平板显示的主流技术,其中,中、小尺寸液晶产品成为开发的主流。
中、小型LCD的应用将更加广泛[1,2,3]。
应用于中、小尺寸液晶显示的主要技术有: (1)STN-LCD(Super Tw isted N e m atic,超扭转向列式液晶);(2)TFT-LCD(Th i n F il m T ransisto r,薄膜晶体管液晶显示器);(3)LTPS(Lo w Te m perature Po ly Silicon,低温多晶硅)等三种。
而其中技术最为成熟的是TFT-LCD。
由于TFT电流较低,无法直接在TFT上设计线路,因此,为了使TFT-LCD工作,需要外建I C 控制电路。
目前大多数有关TFT-LCD控制I C的资料中对于时序控制器的介绍都很简略,对其时序的控制和产生的原理缺乏深入分析[8]。
事实上,时序控制器TCON(T i m i n g Controller)所产生的同步控制信号是决定TFT-LCD能否正常显示的关键,因此它是TFT-LCD模块组成中的核心控制部分之一,即控制中心。
本文首先粗略介绍液晶显示系统组成,之后重点分析应用于中、小尺寸TFT-LCD的时序控制器(TCON)的工作原理,并在原理的基础提出了一种TC ON模块的结构框图,最后给出TCON模块的FPGA验证。
2 TFT-LCD系统的一般结构TFT-LCD系统由两个部分组成:LCD控制模块和LCD面板模块。
有关液晶显示系统时序控制器TCON的若干问题研究
有关液晶显示系统时序控制器TCON的若干问题研究作者：李戡来源：《中国科技博览》2018年第02期[摘要]TFT-LCD以其低工作电压、低功率、显示效果好、易集成和轻巧便携等特点率先进入显示器市场。
本文对TFT-LCD的显示原理、系统结构和时序控制器TCON的设计方案等相关话题进行详细阐述。
[关键词]时序控制器；TFT-LCD；源驱动器；门驱动器中图分类号：S403 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0207-01在高分辨率显示系统中，时钟频率很高，在产生基于时钟信号的时序控制信号以前，需要先对同步时钟进行扩频处理，以减小EMI（Electromagnetic Interference，电磁干扰），使其通过EMC测试。
TFT-LCD时序控制器TCON（TimingController）主要用于模拟TFT-LCD的显示控制。
TCON为液晶屏上的驱动电路（源驱动器、门驱动器和VCOM极性控制）提供时序控制信号，从而实现模拟RGB信号的显示控制。
对于中、小尺寸LCD的TCON控制相对简单，基本的工作过程是首先由输入的信号确定TFT-LCD屏幕的分辨率、工作模式、显示模式等信息，然后根据这些信息来确定合适的参数值，最后产生所需要的控制信号，无需对视频数据做处理就可以使TFT-LCD正常工作。
1、TFT-LCD的显示原理及系统结构TCON的时序信号是基于TFT-LCD面板（Panel）的需要产生的，理解TCON的原理，首先应了解LCD面板的显示原理。
液晶具有透光可控性，改变施加在液晶两端的电压，液晶的透光率就会随之改变。
不同排列方式决定了不同的RGB采样顺序，而一个像素由3个液晶单元构成（RGB）。
因此，液晶阵列中液晶单元的个数决定了显示分辨率。
TFT-LCD是在超扭曲型STN的基础上，通过TFT晶体管将显示像素和扫描电极分割开来形成的，其特点是克服了STN-LCD的交叉效应。
第三章 TFT-LCD设计
（2）模组机构设计 该领域要熟知各机械零件和力学知识, 负责设计产 品的外观, 选用各零件的材料与制程, 以符合产品规格 中尺寸, 重量等需求, 并使模组组装生产过程流畅易行, 另外, 背光模组和光学膜的选用, 涉及产品厚度, 重量 和功率消耗, 也需要与其他方面的设计一起考虑。
（3）电子系统设计 该领域熟知各电子零件和电学知识, 以及各种显示 界面的定义, 以负责设计产品的驱动系统, 符合产品规
1taSM4riNo185364WSx30406i.0n0.490ncnm5mmc•m•c2mc/m(V • s)
（c）材料工艺参数 相应于本次设计, 采用top ITO制程对应的材料与工131.8m.7 cm
续表
3 驱动相关参数
帧频60Hz 帧扫描时间16.7ms 扫描线时间21.7μs 最小视频电压容许误差: 8mV
2.各专业领域的整合（其它专业规格） TFT是一种整合多元知识的技术，是“光、电、机”
的一个综合体，牵涉了很多原理，所以一个TFT-LCD 也是由各个专业领域的设计者一同努力所设计出来的， 除了所着重的TFT面板本身以外，以下几个领域的设 计也是非常重要的。 （1）液晶光学、色度学设计
这个领域需要熟知液晶的物理材料特性和光学知 识，负责设计产品的液晶模式，包括其材料，间隙， 配向角度，偏光片角度，光学补偿膜等等，以符合产 品规格中的视角，亮度，对比和反应时间等要求，也 要设计彩色滤光片的三原色之色坐标，以符合产品规 格中色彩饱和度的要求，还有如液晶的操作电压，抗 反射膜的选用等等，也是该领域要考虑的。
N Interface
2ch LVDS
O Supply Voltage(V)
5
P Backlight
4 CCFL
tft-lcd原理与设计
tft-lcd原理与设计
TFT-LCD（Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display）是一种液晶显示技术，它使用了薄膜晶体管（Thin-Film Transistor）作为电流控制开关来激活液晶分子，从而实现图像显示。
TFT-LCD 的设计和原理如下：
1. 像素（Pixel）：TFT-LCD显示屏是由许多微小的像素组成的。
每个像素由红、绿、蓝三个子像素组成，可以通过控制这三个子像素的亮度来显示不同颜色。
2. 色彩混合：每个子像素可以通过改变透过的光的颜色和强度来显示不同的颜色。
通过控制红、绿、蓝三个子像素的亮度，可以实现各种色彩的混合。
3. 薄膜晶体管阵列（TFT Array）：每个像素都有一个对应的薄膜晶体管，它位于液晶分子和电流源之间。
当电流经过薄膜晶体管时，它会改变液晶分子的排列方式，从而改变光的透过性。
4. 透明导电层：液晶屏的上下两侧分别涂有透明导电层，上层导电层是固定的，下层导电层可以通过控制电压的方式改变，用于控制液晶分子的排列。
5. 液晶分子：液晶分子是一种特殊的有机化合物，具有两种排列方式：平行排列和垂直排列。
液晶分子在没有电场作用下是有序排列的，当电场作用于液晶分
子时，它们会改变排列方式从而改变光的透过性。
6. 控制信号：通过控制薄膜晶体管和透明导电层之间的电流，可以产生控制信号来控制液晶分子的排列方式，从而控制光的透过性。
这些控制信号由显示控制器产生并发送给液晶显示屏。
总的来说，TFT-LCD显示屏通过控制薄膜晶体管和透明导电层之间的电流来改变液晶分子的排列方式和透过性，从而实现图像的显示。
tft-lcd液晶显示模块软件设计流程
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平板电视维修技术 TFT液晶显示屏原理时序控制
平板电视维修技术TFT液晶显示屏原理(5)2010-03-29 12:45液晶屏时序控制电路（T-CON）原理分析及维修液晶屏时序控制电路（T-CON板）一、概述电视机已经诞生了近70年，在电视研制发明的过程中，发明了显示图像的显像管也就是我们常说的CRT，在这近70年中一直采用CRT作为电视机的图像显示器件。
电视信号的标准、组合、编码方式也是围绕CRT的显示方式进行。
在CRT上利用扫描按照一定的时间顺序逐行、逐点排列像素点，利用显示屏上荧光粉的余晖最后形成我们眼睛能看到的图像。
电视图像信号的像素信息的传送也是按照RCT显示要求，按时间的顺序逐个传送的，也就是说，目前电视传送的图像（像素）信号是一个按时间先后排列的串行的信号（后面文中提到的“串行信号”和“并行信号”是指像素信号的排列方式，并非数字信号bit位串行、并行的概念），在CRT电视机中，经过解调还原的图像信号直接加到CRT的阴极上就可以了，如图1所示。
图1现在的液晶电视；是一种平板电视；采用了液晶显示屏作为图像的显示器件。
和CRT显示屏不同的是：液晶显示屏是属于被动发光显示器件，屏幕本身的像素点并不能主动发光，它只能作为光的开关，控制通过光通量的大小，液晶屏的作用类似于电影胶片的作用，在重放图像时；图像信号在液晶屏上产生类似电影胶片的图像；还必须有背光源才能有明亮的图像显现，图2所示。
液晶屏上的图像也是和CRT一样是由像素组合而成，而这种把CRT显示的信号转换为液晶屏显示的信号电路就是本文要介绍的：时序控制电路（T-CON）。
图2液晶屏上的图像虽然也是把像素点进行组合排列以形成图像，但是其排列组合的方式完全不同于CRT的扫描成像方式了。
它是一种矩阵的显示方式，图3所示。
结构特点是；在显示屏上；水平排列一排和垂直显示像素数相同的行电极；垂直排列一排和水平显示像素相同的列电极。
行电极线和列电极线相互垂直；其交叉点就是一个像素点的位置（现在的16：9高清显示屏；水平行电极线有1080根；垂直列电极线有1920根）那么；这一个像素点的“点亮”就必须在这个像素点的行电极线和列电极线同时加电压，该点才会发光。
中小尺寸液晶显示模组结构设计
分析Technology Analysis D I G I T C W技术随着科技的进步，人们的生活中越来越多的使用显示器件。
液晶显示模组以耗电量低，体积小，辐射低的优点，应用越来越广泛。
本文将从液晶显示模组简介、中小尺寸液晶显示模组整体结构设计、LCD设计、背光源模组设计、铁框设计、软性线路板设计、触摸屏设计对中小尺寸液晶显示模组的结构设计规范进行探讨。
1 液晶显示模组简介（1）液晶显示模组原理。
液晶显示模组是通过将电场加在液晶分子上面，改变其双折射现像，并配合偏光片来决定光的路径。
当所加的电场强度高于液晶的临界电压时，液晶分子便会改变原有的扭转排列状态。
LCD色彩的形成主要通过ColorFilter来实现，借由光及液晶扭转产生加以混合，以获得彩色效果。
（2）液晶显示模组结构。
液晶显示模组由背光源模组、铁框、LCD、软性线路板、触摸屏等部分构成。
2 中小尺寸液晶显示模组设计2.1 中小尺寸液晶显示模组整体结构设计中小尺寸液晶显示模组重点尺寸主要包括：模组外形尺寸（长度、宽度），模组的显示区尺寸（长度和宽度），模组总体厚度尺寸，模组的定位柱尺寸（长度、宽度和相对位置），FPC定位尺寸，FPC金手指定位尺寸等。
2.2 背光源模组设计背光源是液晶模组的主要结构件之一，在液晶模组中的主要作用有：给液晶模组提供光源，因为LCD自身并不会发光；固定LCD和软性线路板，起支撑作用；与用户的PCB或机壳配合，为整个液晶模组提供固定和定位。
背光源模组结构设计时要注意以下几个方面。
背光源模组内框宽度单边比LCD宽度大0.1mm；背光源模组内框长度单边比LCD长度大0.1mm；背光源模组内框高度比LCD厚度大0.05mm；背光源模组的图面一般包括主视图、右视图、背视图三个基本视图。
若产品结构比较复杂，三个视图无法表达清楚时，还要加上仰视图或俯视图，甚至剖视图。
一些细微的重要结构还要用局部放大视图来表示。
2.3 铁框设计铁框材质一般选用不锈钢，铁框能防止整个显示模组变形过大折裂LCD。
TFTLCD接口时序计算
亠般的TFT LC［都包含以下几个控制时序信号:1. VSYNC：帧频率一秒钟处理的帧的数目(Frame Frequency)2. HSYNC: 行频率一秒钟处理的行的数目3. DOTCLK: 像素频率一秒钟处理的像素数目同时，还有如下接口参数: VBP:vertical back porch 垂直方向后端没使用的行数VFP:vertical front porch 垂直方向前端没使用的行数HBP:horizonal back porch 水平方向后端没使用的像素数目HFP:horizonal front porch 水平方向前端没使用的像素数目DOTCLK = FrameRate(VS YNC行总数*行中的像素总数行总数=LCD高+ VBP + VFP行中的像素总数=LCD宽+ HBP + HFP(注:有些LCD还需要在行总数中加上VSYNC宽度，在行中像素总数中加上HSYNC 宽度)以LMS430HF02这款LCD为例帧频率是60 帧/ 秒LCD高度是272行LCD宽度是480个像素VBP=12.0 # lineVFP=4.0 # lineHBP=45.0 # pixelHFP=8.0 # pixelDOTCLK = VSYNC* (lcd_width + hbp + hfp) * (lcd_height+ vbp + vfp)/1000 =9.21024Mhz和LCD datasheet中提供的接口时序说明基本一致。
http:1.html从你的时序图上可以看到，VBP二vertical back porch, VFP二vertical frontporch 这个应该是垂直回扫和垂直前扫.我想HBF禾口HFP应该也是Horizontal back porch 和Horizontal front porch 也就是水平回扫和水平前扫.我们知道Hsync= HBP+HFP+Display period+pluse width,Vsync=VBF+HBP+Display period+pluse width.Hsync中文我不知道怎么说，就当是水平扫描时钟频率吧.也就是说垂直扫描的时钟频率二垂直前扫+垂直回扫+LCD屏的显示宽度+脉冲宽度.（郁闷还没写完呢...）水平扫描的时钟频率二水平前扫+水平回扫+LCD屏的显示高度+脉冲宽度用附件中的参数举例:Dclk是时钟频率，时钟频率6.4MHZ.Hsync是408个Dclk,其频率是6.4M/408=15.6KHZVsync是262.5个TH,（NTS（和PAL是显示的制式）其频率是15.6K/262=59HZ你可以看到Hsync=HBP+HFP+DP=38+20+320+30=408这些参数都需要你通过寄存器去调整,用示波器去检验.。
TFTLCD时序控制器TCON的研究
TFTLCD时序控制器TCON的研究目录一、内容简述 (2)1.1 背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究内容与方法 (4)二、TFTLCD时序控制器的基本原理 (6)2.1 TFTLCD的基本构成 (7)2.2 时序控制器的作用 (8)2.3 TCON的基本功能 (9)三、TCON的设计与实现 (10)3.1 TCON的硬件设计 (12)3.1.1 基本电路设计 (13)3.1.2 配置接口设计 (14)3.2 TCON的软件设计 (16)3.2.1 时序算法设计 (17)3.2.2 驱动程序设计 (18)四、TCON的性能优化 (20)4.1 提高TCON的抗干扰能力 (21)4.2 提高TCON的稳定性和可靠性 (22)4.3 优化TCON的资源占用 (23)五、TCON的应用与拓展 (24)5.1 在不同领域的应用案例 (26)5.2 TCON的拓展方向 (27)5.2.1 创新应用场景 (28)5.2.2 与其他技术的融合 (29)六、结论与展望 (31)6.1 研究成果总结 (32)6.2 存在的问题与不足 (33)6.3 未来发展方向与展望 (34)一、内容简述随着科技的日新月异，薄膜晶体管液晶显示器（TFTLCD）已成为现代显示技术的主流选择。
这种显示器凭借其高分辨率、优异色彩表现以及节能环保的特点，在各类消费电子产品中占据了举足轻重的地位。
随着TFTLCD技术的不断发展和应用领域的拓宽，时序控制器（TCON）作为连接面板与中央处理器（CPU）的重要桥梁，其性能优劣直接影响到整个显示系统的稳定性和响应速度。
TCON作为TFTLCD的核心组件之一，主要负责产生液晶面板所需的驱动信号，并确保这些信号按照精确的时间顺序进行传输。
在TFTLCD的工作过程中，TCON需要与面板中的各个像素电路进行协同工作，以实现图像的清晰显示。
TCON的性能直接关系到TFTLCD的整体性能和显示效果。
毕业设计tftlcd显示技术电路设计和仿真
摘要随着TFT_LCD技术的迅猛发展，并且它拥有着性能优良、大规模生产特性好、自动化程度高、原材料成本低廉的很多的优点，从而广泛应用于诸多领域。
在这样的背景下，对其驱动电路也提出了更高的要求。
本文即旨在进行TFT_LCD列驱动电路设计和仿真，设计结构分为数字部分和模拟部分两大部分，主要包括双向移位寄存器、数据寄存器、数据锁存器、电平位移、D/A变换和输出缓冲六个部分。
首先会对列驱动电路的原理和工作过程做深入的了解，然后在参考已有经验的基础上，提出了本设计的总体结构和功能模块的划分。
其次，通过Multisim和Cadence仿真工具对设计方案的结果进行验证。
最后，在各个模块的基础上，建立了整体芯片的结构框图。
电路设采用Multisim和Cadence工具进行仿真，仿真结果表明，所设计的驱动电路基本满足液晶显示器的性能要求。
关键字：列驱动；薄膜晶体管；γ校正；D/A变换AbstractAs TFT_LCD technology is developing rapidly, and it has excellent performance characteristics of large-scale production, high degree of automation, low-cost raw materials as well as many other advantages,which are widely used in many fields.In this context,the driving circuit is also put forward higher requirements.This article aims to conduct TFT_LCD column driver circuit design and simulation design structure is divided into the digital part and analog part of two major parts, including bi-directional shift register, data register, data latches, level displacement, D/A conversion and output buffer six parts. We will first column drive circuit of the principle and process in-depth understanding. Then, in reference to previous experience on the basis of this design, we will present the overall structure and the division of functional modules. Secondly, we use Multisim and Cadence simulation tools to verify the results of the design. Finally, in each module on the basis ,we create a block diagram of the overall chip.Circuit design using Multisim and Cadence tool for simulation, simulation results show that the drive circuit basically designed to meet the performance requirements of the liquid crystal display.Keywords: column-driven；thin-film transistor；the γ-correction；the D/A conversion第一章绪论1.1 液晶显示技术的发展历程液晶，最早是奥地利植物学家莱尼茨尔在1888年某次测定有机物的熔点时偶然发现的，。
TFT-LCD原理及设计
Ion
6C
pixelVon N row T frame
Off current:
Ioff
C pixelVon N grayMT frame
On-to-Off ratio:
Cpixel Pixel capacitance M Safety margin coefficient Ngray Number of gray levels Nrow Number of rows Tframe Frame period Von Gate voltage swing Von Required switching voltage
• LC cell特性(含PI等) : 電容-電壓, 漏電
起始設計
• 決定Panel/Pixel size • 高估Clc面積 • 決定TFT之W 及Cst • 高估RC delay以決定scan bus width • 應用起始設計程式
決定Panel/Pixel size
• 分割玻璃基板 • Panel size = 所分割之基板大小 + 留邊 + shorting bar + TAB + 拉線 + ESD + 修
Feedthrough效應 (續)
Vp
VgCgs Cgs Cst
VsCsp Clc Csp
DVp,a DVp,b
W = | DVp,a - DVp,b | (愈小愈好)
Cst
Clc
Csp Cgs
Clc,a Clc,b
Feedthrough效應的計算
• Clc隨電壓而改變 • Cgs隨電壓而改變 • 不同電壓下, feedthroug
收集相關資料
• 製程 : Bus metal(阻值, 厚度, taper), active layer, insulators (厚度, dielectric constan t)
基于Mini-LVDS技术的TFT-LCD时序控制器的设计
基于Mini-LVDS技术的TFT-LCD时序控制器的设计刘杰;程松华;张永栋;李曙新【期刊名称】《液晶与显示》【年(卷),期】2014(29)2【摘要】为了实现基于FPGA的具有Mini-LVDS接口的TFT-LCD时序控制器,对TFT-LCD的时序控制器、Mini-LVDS技术的数据排列方式和FPGA的功能进行了研究.通过对Mini-LVDS的数据排列方式的研究,提出了独特的数据处理方法.利用FPGA内嵌的SRAM,设计了一种并行转串行的转换器,把一行的数据分成前半部分和后半部分并同时向外输出;利用D触发器、延时的方法实现了相邻二点的数据串并转换;综合利用移位寄存器、串行加法器和DDR技术,设计了一种8;1的并串转换电路,实现了子像素内数据的并串转换.利用Xilinx公司的FPGA的输出宏单元,设计了把CMOS逻辑电平信号转换为Mini-LVDS逻辑电平信号的数据发送器.利用Xilinx公司的FPGA的时钟宏单元块,探讨并解决了多时钟的问题.通过研究Mini-LVDS和时序控制器的特性,提出了复位信号的产生方法和相对应的数据处理方法.利用此方法设计出的具有Mini-LVDS接口的时序控制器已应用于本公司的分辨率为1 280×1 024的产品中,数据的传输频率达108 MHz,颜色深度为24 bit.这个产品的显示画面清晰,过渡自然.利用此方法设计的TFT-LCD的时序控制器基本符合稳定可靠、抗干扰能力强等要求.【总页数】7页(P238-244)【作者】刘杰;程松华;张永栋;李曙新【作者单位】天马微电子股份有限公司研发中心,广东深圳518118;天马微电子股份有限公司研发中心,广东深圳518118;天马微电子股份有限公司研发中心,广东深圳518118;天马微电子股份有限公司研发中心,广东深圳518118【正文语种】中文【中图分类】TN141.9【相关文献】1.一种基于Nios Ⅱ/DMA的TFT-LCD控制器IP核设计 [J], 宋跃;程博;雷瑞庭2.基于CPLD的TFT-LCD控制器设计 [J], 黄杰勇3.基于STM32和CPLD的TFT-LCD显示控制器设计 [J], 尤卫卫;冒建亮;叶桦4.以嵌入式8051IP核为时序控制核心的TFT-LCD实时显示控制器 [J], 丁昊;宋杰;关键5.基于Mini-LVDS技术的TFT-LCD彩色液晶显示屏的驱动研究及应用 [J], 金强宁;洪乙又;李慧芝;朱志军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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块 和 Ｌ Ｄ面板 模块 。实 际应 用 中液 晶面板 又 分两 Ｃ
种， 传统 面板 和智慧 整合 型面板 ， 构如 图 １ 结 所示 。
Ｌ 控 制模块 ＣＤ
应 用于 中 、 尺 寸液 晶显 示 的主 要技 术有 ： 小
（ ） Ｔ Ｌ Ｄ（ ｕ ｅ ｗ ｓ ｄＮ ｍ ｔ ， 扭 转 向列 １ Ｓ Ｎ— Ｃ Ｓ ｐ ｒ ｉｅ ｅ ａ ｃ 超 Ｔ ｔ ｉ
式液 晶 ） （ ） Ｆ —Ｌ Ｄ（ ｈｎＦｌ ｒｎｉｏ， ；２ ＴＴ ｒ Ｃ Ｔ ｉ ｉ Ｔａｓｔ 薄膜 ｍ ｓｒ 晶体 管 液 晶显 示 器 ） （ Ｌ Ｐ Ｌｗ Ｔｍｐｒｔｒ ； ３） Ｔ Ｓ（ ｏ ｅ ｅａ ｅ ｕ Ｐｌ Ｓｌｏ ， 温 多 晶硅 ） 三 种 。而 其 中技 术 最 ｏ ｉｃｎ 低 ｙ ｉ 等
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第 ３ （０ ７ 第 ３期 ５卷 ２０ ）
计算机与数字工程
１１ ５
中 、 尺 寸 Ｔ Ｔ— Ｃ 小 Ｆ Ｌ Ｄ系统 时 序控 制 模 块 的设 计
张 璨 刘政 林 邹 雪城 郭
武汉
旭
４０ ７ ） ３ ０ ４
（ 中科技 大学电子科 学与技术 系 华
为成熟 的是 Ｔ Ｔ —Ｌ Ｄ。 Ｆ ｒ Ｃ
鸯 ｛器 薹 定ｌ 标
图 １ Ｔ ’ —Ｌ Ｄ 系统 结 构 框 图 ｆ ｒ Ｃ
由于 ＴＴ Ｆ ｒ电流 较 低 ， 法 直 接 在 ＴＴ 设 计 无 Ｆ ｒ上 线路 ， 因此 ， 了使 ＴＴ 为 Ｆ ｒ—Ｌ Ｄ 工 作 ， 要 外 建 Ｉ Ｃ 需 ｃ 控 制 电路 。 目前 大多数 有 关 Ｔ Ｔ—Ｌ Ｄ控 制 Ｉ Ｆ Ｃ ｃ的
作者简介 ： 张琮 ， ， 女 硕士研究 生。研究方 向 ： 大规模与超大规模集成电路设 计。刘政林 ， ， 男 副教授。研究方 向： Ｌ Ｖ— ｓ 体 系结构 。邹雪 城 ， ， 士 ， Ｉ 男 博 教授 、 士生 导师 ， 博 研究 方 向： 集成 电路设计 。郭 旭 ， ， 士研 究生。研 男 硕 究方 向： ＳＣ设计 和数字 图象处理算法及其硬件实现。 ＡＩ
关键词 时序控制器
中图 分 类 号
液晶显示
ＦＧ Ｐ Ａ验证
Ｔ
Ｌ Ｄ技术 已成 为平 板 显 示 的 主流 技 术 ， 中 ， Ｃ 其
中 、 尺 寸 液 晶产 品 成 为 开 发 的 主 流 。 中 、 型 小 小 Ｌ Ｄ的应用将 更 加广 泛 一 。 Ｃ 卫
摘
要
说明时序控制模块和 Ｌ Ｄ系统中其它 子模块 之间的关 系 ， 时序控 制模块所 要解决 的时序 问题 进行分 析。 Ｃ 对
在分析问题的基础上提 出一种适用于 中、 小尺寸液晶显 示系统时序控 制模块 的实现结构 。对时序控制模块 进行功能验证 ， 给出 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ逻辑功能验证结果 ， 明设计 可行 。 证
２ Ｔ Ｔ— Ｃ 系统 的一般结构 Ｆ ＬＤ
制 数据 的写入 ， 由横 向的驱 动 Ｉ 制 晶 体管 的开／ ｃ控
并配 合 其 它 组 件 ， 供 电 模 块 ， 可 正 确 显 示 如 即 Ｔ Ｔ—Ｌ Ｄ系统 由两个 部 分 组 成 ： Ｃ Ｆ Ｃ Ｌ Ｄ控 制 模 关 ，
收到本文时 间：０ ６年 ４月 １ ２０ ４日
ＴＴ—Ｌ Ｄ Ｍｏｉ ｒ Ｆ ｒ Ｃ ｎｔ 系统包 括模 数转 换 器 ， 理 ｏ 处
Ｐ ｃ显卡输出的模拟信号 、 数字视频接 口、 视频解码 器（ 处理视频信号）Ｔ Ｄ 接收器 、 、Ｍ Ｓ 在屏显示 、 控制
单元 、 时序 控 制 器 、 光 Ｓｕｃ 动 器 、 ａｅ驱 动 背 ｏｒｅ驱 Ｇｔ 资料中对于时序控制器的介绍都很简略， 对其时序 器等组 成 。 的控 制 和产 生的原 理缺 乏深 入分 析 一 。事实 上 ， 时 Ｔ Ｔ —Ｌ Ｄ显示 器工 作 时 ， 端 部 分 的控 制 电 Ｆ ｒ Ｃ 前 序 控 制 器 Ｔ Ｏ ＴｍｉｇＣ ｎｒｌ ｒ 所 产 生 的 同步 Ｃ Ｎ（ ｉ ｎ ｏ ｔ ｌ ） ｏｅ 路 模块 主 要 工 作 是 将 Ｐ Ｃ主 机 或 是 影 音 装 置 （ 如 控制信号是决定 Ｔ Ｔ Ｌ Ｄ能否正常显示的关键 ， Ｆ —Ｃ Ｄ Ｄ Ｐ ｙｒ输 出的讯号进行转换 ， Ｖ ｌ ｅ） ａ 例如由 Ｐ ｃ显示 因此它 是 ＴＴ Ｆ ｒ—Ｌ Ｄ 模块 组 成 中的 核 心控 制 部 分 Ｃ 卡 输 出的模 拟讯 号 ， 由 Ａ Ｃ组 件 的转 换 ， 为 数 经 Ｄ 成 之一 ， 即控制 中心 。 字 讯号 ； 类似 地 ， 音 讯 号则 经 由 ＶｄｏＤ ｃｄｒ 影 ｉｅ ｅｏｅ 的 本 文首先 粗 略介绍 液 晶显示 系统 组 成 ， 之后 重 转换 ， 成为相 同的数字讯号 ， 这些讯号再经过 Ｓａ ｒ ｃｌ ｅ 点 分析 应用 于 中 、 小尺 寸 Ｔ Ｔ —Ｌ Ｄ的 时序 控制 器 Ｆ ｒ Ｃ Ｉ ｃ作放 大或缩 小 的 动作 ， 进行 数字 影 像 处理 ， 并 再 （ Ｃ Ｎ） Ｔ Ｏ 的工作 原 理 ， 在原 理 的基 础 提 出 了一 种 并 由 ｃｂｅ线传 输讯 号 到 液 晶模 块 ， 后 通 过 时 序控 ａｌ 然 ＴＯ Ｃ Ｎ模 块 的 结 构 框 图 ， 后 给 出 Ｔ Ｏ 模 块 的 最 ＣＮ 制器产生所需 要的时序控制信号驱动纵 向的驱动 ＦＧ Ｐ Ａ验证 。 Ｉ ｃ和横 向的驱动 Ｉ Ｊ其 中纵 向的驱 动 Ｉ 责控 ｃ ， ｃ负
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张琛等 ： 、 中 小尺寸 Ｔ ｒ Ｃ ｒ —Ｌ Ｄ系统时序控制模块的设计
第３ ５卷
图像 。
高分辨率 下的显示模 式选择 ： 高分辨率 下有
Ｆ ｌ Ｍｏ ｅ、 ｒ ｌＣｅ ｔ ｒＭｏ ｅ ｕｌ ｄ Ｎｏ ｍａ ｎ ｅ ｄ Ｎｏ ｍａ ｉ ｅ Ｍｏ ｅ ｒ ｌＷ ｄ ｄ