LCD hefur marga kosti, svo sem lítið vinnuspennu, lítið orkunotkun, mikið magn upplýsinga um birtingu, langan líftíma, auðveldan aðlögun, auðveldan hreyfanleika og lítil rafsegulgeislun. Það hefur komið fram í skjátækni og er mikið notað í farsímum, PDA vörum og handtölvum. Hljóðfæri og aðrar rafrænar vörur og tæki.
LCD-drifrásin er mikilvægur hluti af fljótandi kristalskjánum og er tengibúnaður milli tölvunnar (eða MCU) og fljótandi kristalplötunnar. Helsta hlutverk þess er að mæla fasastig og hámarksgildi hugsanlegs merki sem er framleiðsla á rafskautum á fljótandi kristalskjánum. Tíðni og aðrar breytur til að koma á rafgeymi AC drif. Vegna mikillar munur á LCD-forskriftir er hefðbundin aðferð til að þróa sértæka drifrás fyrir hverja tegund af LCD. Slík hönnun eyðir tíma og hefur léleg endurnotkun. Af þessum sökum er nauðsynlegt að hanna IP-kjarna sem hægt er að nota í flestum litlum mæli LCD-drifrásum og nauðsynlegt er að leysa þetta vandamál með því að multiplexa IP kjarna. Eins og er, hafa aðeins Yu-Jung Huang og aðrir frá I-Shou University hannað IP-kjarna sem geta keyrt LCD-skjár af mismunandi stærðum til að ná þessum aðgerðum með því að embed in embed microprocessors í kerfinu. Hins vegar gerir þetta embed microprocessor kerfið flóknari og dýrari. IP kjarna ökuferð hringrás hannað til að keyra LCD af mismunandi stærðum er hrint í framkvæmd með FPGA, sem geta í raun að sigrast á göllum flæði kerfisins flókið og hár kostnaður.
IP kerfiskerfi uppbygging
Mynd 1 IP kerfiskerfi uppbygging
IP kjarna Cascade fyrirkomulag skýringarmynd
Mynd 2 IP kjarna Cascade fyrirkomulag
Línustjórnun virka uppgerð niðurstöður
Mynd 3 Row Control Virka Simulation Niðurstöður
Dálkur stjórna virka uppgerð niðurstöður
Mynd 4 dálkur stjórna virka uppgerð niðurstöður
Hönnun forskrift
Til þess að mæta raunverulegum þörfum flestra smærri LCD skjáa dagsins í dag, þá hefur LCD-keflaflæðið IP-kjarnaflísið, sem hannað er í þessari grein, 64 COM (rad) og 64 SEG (dálkur) framleiðsla, og er með 8-bita háhraða samhliða MCU tengi. Og raðtengi, flísið inniheldur RAM sem geymir skjágögnin, og hefur sérstaklega hönnuð 10 eftirlitstæki, getur stjórnað á þægilegan og sveigjanlegan hátt. Það hefur aðallega eftirfarandi helstu aðgerðir:
1. Veita skanna tímasetningu merki og sýna merki gögn fyrir fljótandi kristal sýna;
2, styðja beina tengingu við MCU í formi rútu;
3, getur keyrt mismunandi mælikvarða LCD (n & TImes; m); n getur verið samfellt gildi (n = 0 ~ 63), m getur aðeins tekið margfeldi af 8 (m = 8k, k taktu náttúrulegt númer);
4. Styður Cascade milli IP kjarna til að keyra stærri LCD, styðja allt að 4 IP kjarna milli banka Cascading og inter-dálk cascading;
5, er hægt að bjóða upp á breitt úrval af spennuvélum til að laga sig að mismunandi LCD tækjum;
6, til að veita mynd-í-mynd, split-skjár sýna og aðrar aðgerðir.
IP kjarna hönnun
Í þessari grein, í samræmi við "toppur-niður" hönnunaraðferðina, skiptðu fyrst flísinni í stigveldisstarfsemi, en vísa til núverandi LCD-bílstjóriflísarhönnunarreynslu og sameina "botn upp" hönnunaraðferðina til að hanna nokkrar einingar. Að lokum, Samkvæmt kerfinu við hönnun ramma er hver eining samræmd og heildarháttar sannprófun flísarinnar er gerð til að uppfylla kröfur hönnunarsniðsins.
kerfi uppbygging
Uppbygging IP kerfiskerfisins sem er hannað í þessari grein er sýnt á mynd 1. IP kjarna er aðallega samsett af eftirfarandi einingum: lína skanna og dálkur merki bílstjóri mát, stig shifter, fyrirframgreitt númer hringur gegn, gagna latch mát, stjórn rökfræði mát, sýna gögn RAM og heimilisfang dekode mát, MCU Interface mát. Sum þessara stóra mát geta einnig verið skipt í nokkra undirþætti.
Hver eining hönnun
MCU tengi mát
The MCU tengi mát er tengi fyrir samskipti milli IP kjarna og ytri stjórnandi (MCU) og er rás fyrir gagnaflutning. The MCU skrifar skipanir, les stöðu eða birtir gögn á LCD bílstjóri flís í gegnum þetta tengi. Á sama tíma samþykkir viðmótið einnig stjórn deildarstjórans, svo að lesa og skrifa og innri starfsemi samanlagt. Flísið er innleitt með flóknari innri samsetningarferli og raðgreindarhringrásum, sem geta verið í samræmi við tvö almennu MCU stjórnmerki og styðja raðtala / samhliða tveggja gagnavinnsluhamir.
Einingin felur í sér nokkra undir-einingar sem eru almennt notaðar í MCU tengi mát á núverandi sameiginlegu LCD aksturs hringrás, svo sem gagnabox (8-bita) undir eining, upptekinn ástand uppgötvun undir-mát, lesa / skrifa stjórna undir -module og MCU útgáfu undir-eining. Nýja röð Cascade og dálkur Cascade Control submodule hefur verið bætt við. Gagnaboxið er aðallega notað fyrir innri og ytri gagnaskipti; Upptekinn stöðu uppgötvun skilaboðin er notuð til að ákvarða stöðu MCU, býr til kerfi upptekinn merki til að samræma merki lesa og skrifa aðgerðir og fá innri / ytri endurstilla merki; lesa og skrifa stýrimynd er notuð til að búa til rétta lesa og skrifa stýringu; MCU losunarhlutverkseining er í gegnum samskiptatengingu, í flísinni til að framkvæma "lesa-breyta-skrifa" ferlið, slepptu MCU þannig að MCU geti framkvæmt aðrar aðgerðir á sama tíma; og nýja Cascade Controller Helstu eiginleiki málsins er að ná í röð samskeyti og dálk samskeyti milli IP algerlega. Hægt er að styðja allt að 16 IP tengingar (4 raðir og 4 röðum hvert). CS0 ~ CS1 eru hafnarhafnir, og CS2 ~ CS3 eru dálkur. Sameiginlegt eftirlit. Til dæmis, ráð fyrir að það sé LCD (128 & TIMES; 256), sem hægt er að keyra af 8 IP kjarna. Þegar stillingarnar eru gerðar er CS 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, sem geta verið 2 & TIM; Drive the IP kjarna array. Skýringarmynd af fyrirkomulagi hennar er sýnd á mynd 2.
Sýna gögn RAM og heimilisfang umskráningu mát
Þessi eining er aðallega notuð til að geyma gögnin sem birtast, og virkar sem biðminni milli MCU tengisins og merki ökumannsrásarinnar til að tryggja stöðugan framleiðsla skjágagna.
Einingin felur í sér tvær undir-einingar: RAM-fylki og heimilisfang dekoder til að geyma skjágögn. Í fyrsta lagi er dálkfangið gefið með dálkfangslásinni, dálkur 8-bita RAM-minnifrumur er valinn með því að nota dálkfangavalið og MCU lesið / skrifar í gegnum tengi; Þá ræður ræðumaður deilirinn á RAM í einingar raða. Í sambandi við gagnaflutningskerfinu fyrir skjágögnina er hægt að framleiða alla raðargögnina og gefa út í fljótandi kristalskjáinn til að sýna með rafskautakortinu.
Gögn latch mát
Í einingunni eru tveir undirþættir: dálknúmer eftirlits undirhluta og driflás undirliða. Dálknúmerið eftirlitshlöðublaðið samanstendur af k samhliða 8-bita gögnum læsingum. Meginmarkmiðið er að losa gögnin á gagnaboxanum og framleiða það úr vinnsluminni í vinnsluminni undir stjórnmerkinu og klukka merki stjórnunarfræðikenningarinnar. Skjár gagnamerki á bita gagna rútu eru lýstur í samsvarandi 8-bita gagna læsingar. 64 bita gögnin þurfa 8 sinnum og 8 bita í hvert sinn. Ökumannslokan er 64-bita driflás sem myndast með 64 1-bita latches tengd samhliða. Hlutverk þess er að setja 8 8-bita efri 8-bita gögnin undir stjórnmerkinu og klukka merki stjórnbúnaðarins. M-bita gögnin sem send eru í læsingunni er læst allt í einu, og þá inntak í dálkur merki rafskaut bílstjóri mát.
Stjórna rökfræði mát
Meginhlutverk þessa eininga er að stjórna merki gagnaflutningi og velja fjölda dálkmerkislína. Dálknúmerið eftirlitsdeildarþrepareiningin, undirlæsingin fyrir driflásina og klukkuforritið er hægt að stjórna með dálknúmerinu stjórna inntakinu M til að ná þeim aðgerðum sem gilda um mismunandi stærðir LCD-skjáa. Í samræmi við þarfir, með því að setja inn mismunandi gildi í dálknúmerið, er M, það stjórnar því hversu mörg bitaþrepir eru í vinnustöðum og hinir læsingareiningarnar eru stilltar í aðgerðalausu ástandi. Gögnin í skjágögnum RAM eru læst í samsvarandi dálknúmerstýringu í gegnum 8-bita gagnaboxið meðan á vinnsluferlinu stendur og síðan festur í driflæsinguna fyrir rafskautsstýrið í einu undir stjórn á klukkumerki. Module inntak merki. Þannig getur IP-kerfið komið á framfæri við að stjórna fjölda valda dálka. Þegar M er "000" virka þau lægri 8 bita (fyrsta latch) í dálknúmerinu, og hin er óvirk, og samsvarandi dálkur rafskaut eru SEG0 ~ SEG7; þegar M er "001" Neðri 16 bita (fyrsta og annað latches) í dálkstýringunni. Allar aðrar dálkar eru ókeypis. Samsvarandi dálkur rafskaut eru SEG0 ~ SEG15; og svo framvegis, þangað til dálkastýringin læsir 64. Bitar skrá öll verk, samsvarandi dálkur rafskautið er SEG0 ~ SEG63.
Rafskautareining
Einingin felur aðallega í fjóra undir-einingar: Röð skanna rafskaut akstur undir-mát, dálkur merki rafskaut akstur undir-mát, stig shifter og forstillt númer hringir gegn.
Virkni stigskiptingarinnar er að breyta spennu rökmerkisins í raunverulegan LCD akstursspenna með beittu stjórnmerki og framleiðsla á aksturs mát samkvæmt raunverulegum umsóknarþörfum; hlutverk rafeindatækni fyrir rafeindatækni er að veita rafeindunum með ákveðnu tímabili skönnunarspennunnar; virkni dálkurmerkis rafskauts aksturs undireiningar er að beita gögnum úr læsingunni á samsvarandi dálkur rafskaut og skönnun merki rafeindarinnar til að koma á akstri rafmagns sviði og þannig að aka skjánum á LCD tækinu. Fjöldi hringjatölva sem hægt er að stilla á er hægt að stjórna fjölda rafeindatækjanna með raðnúmeri N (S0 ~ S5) til að laga sig að LCD skjárum af mismunandi stærðum og færa inn önnur gildi í röð númerstýringarmiðstöðvarinnar N í samræmi við til raunverulegra þarfa. Stjórna fjölda raða fyrir tiltekið starf og öll önnur rafskaut eru aðgerðalaus. Undir stjórn lína drif klukku merki er skönnun gerður línu fyrir línu og hringrás er endurtekin þar til nýtt gildi er inntak í lína númer stjórnstöð N, og ný lína númer lína rafskaut er skönnuð í línu- með línu hátt. Til dæmis, þegar beitt merki N er "011011", er fjöldi skanna rafskauta 27. Röð skanna akstur undir-mát býr til framsækið skanna merki á röð rafskautum COM0 COMCOM26 og önnur rafeindir COM27 COMCOM63 eru öll sett til lágt stigs. Ef nýtt beitt merki N er "100011", myndar skyndihjálpseiningin í einingunni hringrásarsprengjunarmerki á röð rafskautanna COM0 COMCOM34.
IP kjarna kerfi framkvæmd
Í fyrsta lagi, í samræmi við ofangreindan skilgreiningu og skiptingu á öllu kerfinu og hönnun hvers eininga, er hver aðgerðareining sérstaklega fyrirmynduð af VHDL-tungumáli; Í öðru lagi, á FPGA tækinu Xilinx, er EDA tólið ISE notað til eftirlits og myndunar. Kemba og hagræða hönnuninni; Notaðu þá VHDL til að skilgreina efstu eininguna til að tengja hverja einingu og framkvæma samsvarandi kerfi kembiforrit og sannprófun; að lokum fá LCD bílstjóri hringrás með 64 COM (raðir) og 64 SEG (dálkar) Output, háhraða 8-bit samsíða MCU tengi og raðtengi, flísið inniheldur RAM fyrir skjágögn og hægt er að cascaded að stjórna CS til að stækka Cascade til að mæta stærri LCD, í gegnum dálk númer stjórna M og fjölda raðir stjórna flugstöðinni N til að laga sig að mismunandi stærðum LCD.
Simulation og sannprófun
Þessi grein notar Xilinx uppgerð hugbúnað ISE sem uppgerð tól til að staðfesta hönnuð IP kjarna í tveimur skrefum.
Í fyrsta lagi framkvæmir þessi grein fyrst forkeppni hagnýtur sannprófun á hverri einingu IP-kjarna (þ.mt innri undir-einingar). Þá, að vísa til vinnsluferlisins flísarinnar, er allt flísin herma í heild. Mynd 3 og 4 sýna uppgerðarniðurstöður með því að nota ISE til að líkja eftir röð og dálkurstjórnunarmöguleikum alls IP kjarna. Í myndinni eru CLK og CLK1 gagnaflutningsstýringarmælar og rafeindiskönnunarpúlsar á MCU tengi mátinu; M og N eru valstýringarmiðstöðvarnar fyrir dálkinn og röð rafskautanna í sömu röð; Lágu tveir og háir tveir bita af CS eru cascaded sig. Cascade Control endar með dálkum.
Uppgerðin sýnir á mynd 3 og mynd 4 sýnir:
1. Þegar RESET er hátt er IP kjarna í upphafsstaða eða skýru ástandi; Þegar WRITE er hátt er IP kjarna í vinnandi ástandi og hægt að fá skjágögn.
2. Á hækkandi brún klukkunnar CLK skrifar MCU 8 bita skjágögn á RAM tölvukerfisins samhliða gegnum tengið; Á hækkandi brún klukkunnar CLK1 framleiða lárétta skönnun aksturs rafskautin í röð skanna púls, og dálkur merki rafskaut mun setja gögnin í RAM. Afgang frá SEG.
3. Fjöldi raða stjórnstöðva getur breytt fjölda raða rafskauts sem skönnuð er. Þegar röð númer val stjórnstöð N er "3E", er skönnun merki framleiðsla á COM0 ~ COM61. Eins og sést á myndinni 3, í fyrstu röð klukka merki, er skönnun merki framleiðsla á rafskaut COM61, og röð rafskaut er skönnuð röð fyrir röð undir stjórn akstur klukka; Þegar sjöunda röð klukka merki er slegið inn, N verður "22", skannarmerkið er úttak á röð rafskautnum COM33 og smám saman minnkað. Framsækið skönnun COM0 ~ COM33 er framkvæmt.
4. Súlurúmersstýringarmiðstöðin getur breytt fjölda rafskauta dálksins. Þegar dálknúmer valstýringarmiðstöðvar M er "110" er SEG rafskautið 48 bita framleiðsla; þegar M er "010" verður framleiðsla SEG 16 bita; þegar M er "101", verður framleiðsla SEG 40 bita. ; Þegar M er "100" verður framleiðsla SEG 32 bitar.
Í þessari grein hefur verið sýnt fram á virkni dulkóðunarstýringar, raðnúmersstýringu og kjarnaþrepum í kjarna kerfisins með virkni og staðfestingu. Takmörkuðu plássið hér lýsir aðeins dálknúmerið og raðnúmersstjórnunaraðgerðirnar.
Niðurstaða
Í þessari grein er fjallað um hönnun á LCD-skjár bílstjóri flís IP kjarna. Samkvæmt hugmyndinni um niðurdregna hönnun er flís skipt í lög og heildarvirkni flísarinnar er staðfest. Í hagnýtum sannprófun flísarinnar samþykkir þessi grein VHDL lýsingu á vélbúnaði til að staðfesta rökfræði og tímasetningu tengsl hringrásarinnar. LCD skjá bílstjóri samþykkir parametric hönnun og hefur góða flytjanleika, og hægt er að þægilegur beitt til ýmissa flatskjás skjákerfi forrit af flytjanlegur tæki og PDA og aðrar tengdar vörur.
