LCD分屏及切屏原理分析

文章出處：未知人氣：發(fā)表時(shí)間：2018-07-23

段式LCD現(xiàn)實(shí)的原理是什么？該如何設(shè)計(jì)？

其實(shí)驅(qū)動(dòng)波形和液晶顯示的關(guān)系很簡(jiǎn)樸，只有記住液晶不能加直流電，哪些波形全是為了做出一個(gè)交換驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，COM和SEG雖然波形看似復(fù)雜，其實(shí)又很簡(jiǎn)單，COM是一個(gè)順序掃描脈沖序列，循環(huán)往復(fù)的涌現(xiàn)，是否點(diǎn)亮只有看一個(gè)COM和SEG波形之間迭加的壓差關(guān)系就好了。

比如3V 1/2bias的驅(qū)動(dòng)芯片COM和SEG要點(diǎn)亮液晶，只有在COM為3V SEG為0V或COM為0V SEG為3V才會(huì)點(diǎn)亮，而其它情況是不亮的。

bias是指液晶的偏壓系數(shù)，簡(jiǎn)單的說(shuō)指明驅(qū)動(dòng)電壓的臺(tái)階數(shù)，3v 1/2bias有三種電壓3v 1.5v 0v，3v 1/3bias有四種電壓3v 2v 1v 0v，但都是3v液晶塊點(diǎn)亮，現(xiàn)在知道1/2bias和1/3bias能計(jì)算出什么了吧。bias數(shù)越多，亮與不亮的區(qū)別明顯些，提高亮滅對(duì)比度。

這方面具體的資料都不是太多，其實(shí)看不同的LCD驅(qū)動(dòng)芯片規(guī)格說(shuō)明書(shū)到是最快的方法。還有就是可以在網(wǎng)上搜一些液晶基本原理的東西，不過(guò)普通黑白的少，倒是STN，TFT的多。

LCD分屏和切屏該如何進(jìn)行？

1.LCM之Fmark功能

最近調(diào)試R61509V這顆LCM驅(qū)動(dòng)芯片時(shí)，在純色測(cè)試畫(huà)面下畫(huà)面刷新有殘留（tearing effect，即TE）的問(wèn)題。基礎(chǔ)原因是主控寫(xiě)圖像數(shù)據(jù)的速度與LCM刷屏的速度不一致造成的，詳細(xì)是刷屏速度要快于主控寫(xiě)速度。好在很多LCM驅(qū)動(dòng)芯片都有一個(gè)Fmark腳，用來(lái)與主控同步，當(dāng)Fmark發(fā)出一個(gè)信號(hào)給主控時(shí)，主控才開(kāi)始寫(xiě)一幀數(shù)據(jù)，這樣就能夠保證兩邊同步。講述前首先對(duì)幾個(gè)概念描述：

（1）刷屏速度

刷屏率是指LCM刷新的速度，這個(gè)值個(gè)別在LCM的初始化CODE中會(huì)設(shè)定好。對(duì)于瑞薩的R61509V這顆LCD驅(qū)動(dòng)，設(shè)定0x0010寄存器就是設(shè)定刷屏速度。依據(jù)公式：幀率=678KHZ/{（RTN）*DIV*（432+8+8）}，其中678K是LCM內(nèi)部的時(shí)鐘源，RTN是每行的時(shí)鐘數(shù)，DIV是分頻系數(shù)，（432+8+8）則是行像素。測(cè)得的結(jié)果是：

0X011F 20HZ，最小頻率。

0X011A 29HZ

0X0115 36HZ

0X0110 52HZ

0X001C 60HZ

0X0018 70HZ

0X0014 80HZ

刷屏率太低會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)flicker現(xiàn)象，所以一般要設(shè)定在60HZ以上。

（2）主控寫(xiě)速度WR跟片選CS

這兩個(gè)PIN腳對(duì)每個(gè)DBI的LCM都具有，兩者的工作頻率是一致的。主控每次寫(xiě)一幀數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)有一個(gè)片選信號(hào)，同時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)WR的寫(xiě)有效信號(hào)。主控的寫(xiě)頻率的變化是由義務(wù)狀態(tài)選擇的，比如攝像時(shí)，拍攝動(dòng)態(tài)物體的顯示寫(xiě)速度就快于拍攝靜態(tài)物體的顯示寫(xiě)速度。

如果屏幕的畫(huà)面沒(méi)有更新，就會(huì)70ms update一次lcd，假如畫(huà)面有動(dòng)，就是最多33ms刷一次屏。意思就是CS頻率只能限定在1/70到1/30，14.28HZ至33.33HZ之間。最高頻率已經(jīng)快于PAL或者NTSC的幀頻，可以保證攝像頭工作或者播放視頻時(shí)不會(huì)出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象。

（3）Fmark功能

要使能fmark，首先要保障主控的fmark腳與LCM的fmark腳是準(zhǔn)確銜接的；其次要在LCM初始化中使能屏的fmark功用，保障LCM周期性發(fā)出信號(hào)給主控，同時(shí)使能主控的fmark功用，保障主控收到一個(gè)fmark信號(hào)才寫(xiě)一幀數(shù)據(jù)。

LCM的fmark有兩個(gè)參數(shù)能夠配置：一是刷多少次屏發(fā)出一個(gè)fmark信號(hào)，比方不一定要每次刷屏都發(fā)fmark信號(hào)，能夠刷幾次屏發(fā)一次fmark信號(hào)；二是fmark的位置參數(shù)，可以讓fmark遲滯幾條線輸出，目的是讓主控晚點(diǎn)寫(xiě)數(shù)據(jù)到GRAM，避免TE。

舉例：存在這樣的情況，就是IC在從GRAM讀完最后一行就輸出te信號(hào)，此時(shí)BB開(kāi)始寫(xiě)GRAM。但可能還要有一兩條line的時(shí)間，IC才開(kāi)始從GRAM的第一行讀數(shù)據(jù)刷下二楨，而寫(xiě)GRAM的速度要慢于IC讀GRAM的速度，此時(shí)可能還沒(méi)有開(kāi)始寫(xiě)。導(dǎo)致讀GRAM超過(guò)寫(xiě)GRAM，所以會(huì)在上方發(fā)生tearing。要防止TE輸出太早，招致寫(xiě)GRAM先開(kāi)端，所以要加延遲，保證讀老舊數(shù)據(jù)開(kāi)始后，寫(xiě)GRAM才開(kāi)始。

（4）fmark周期與CS周期

涌現(xiàn)TE景象的基本起因是兩邊速度不一致，詳細(xì)是LCM的刷新速度要快于主控送數(shù)據(jù)的速度，兩者的速度要契合一定的規(guī)模才行。只有保障CS的周期在兩個(gè)TE周期之間即可，也就是CS的寫(xiě)頻率不能低于TE讀頻率的二分之一，Tearing涌現(xiàn)的基本條件是讀寫(xiě)有穿插。通常都是寫(xiě)Gram速度（WR）慢于lcd刷屏速度（TE）［x2］，只要刷屏的位置不超過(guò)寫(xiě)Gram位置就不會(huì)有切屏現(xiàn)象。

舉個(gè)實(shí)例：比方CS差不多就比兩個(gè)TE周期小一點(diǎn)，要刷兩楨數(shù)據(jù)，首先第一楨刷屏開(kāi)端刷屏了，示意讀GRAM開(kāi)始，它的速度對(duì)比快，它讀的是老舊數(shù)據(jù)；緊接著主控開(kāi)端寫(xiě)GRAM，大概寫(xiě)到GRAM的快一半時(shí)，這時(shí)候已經(jīng)刷完一楨，然后開(kāi)始刷第二楨，即又從GRAM的最上方開(kāi)始讀并刷屏，此時(shí)讀出來(lái)的才是剛寫(xiě)入的新數(shù)據(jù)，在寫(xiě)完GRAM之前，讀的步驟永遠(yuǎn)跟不上寫(xiě)的步驟，就不會(huì)出現(xiàn)tearing。

假如CS比兩個(gè)TE周期大，假如相稱(chēng)于三個(gè)TE周期，那么只要在第三個(gè)TE讀周期時(shí)，顯示的數(shù)據(jù)才是寫(xiě)好的GRAM的數(shù)據(jù)；第一個(gè)TE讀的是老舊的數(shù)據(jù)，第二個(gè)TE周期由于GRAM還沒(méi)有寫(xiě)完，但讀步驟趕上寫(xiě)GRAM步驟了，導(dǎo)致顯式一部分是舊的一部分是新的，所以出現(xiàn)TE。此即本質(zhì)。

（5）TE類(lèi)型

TE顯示使能時(shí)，必需保障CPU的LCD TE使能和LCM驅(qū)動(dòng)的TE功用都打開(kāi)。LCM的TM使能有兩種：VSYSC，VSYNCHSYNC。

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