LCD驱动电路的设计.pdfVIP

LCD 驱动电路的设计 现在大部分的便携式手持终端产品，如移动电话、导航系统等，都拥有一个小型 LCD 显示屏，这使 LCD 驱动电路的设计成为手持终端设计的重要组成部分。 LCD 驱动电路的设计是手持终端产品的重要组成部分。本文设计并实现了基于 S3C2440A 的手持终端 LCD 驱动电路。以应用于特殊行业的手持终端为例，叙述 LCD 驱动电 路的设计实现方法。 硬件电路设计 硬件电路结构 本设计中手持终端 CPU 采用三星公司 ARM920T 内核处理器 S3C2440A，其 LCD 控制 器支持 STN LCD 和 TFT LCD，实际使用的 LCD 为 LTS350Q1-PE1_PI，属于 TFT LCD。 电路框图如图1所示。 驱动电路主要包括三部分：第一部分是 LCD 驱动，采用 MAX1779芯片;第二部分是 LED 背光驱动，采用 MP1521芯片;第三部分是 VCOM 信号驱动，采用 LM8261芯片。这里主要 叙述 LCD 驱动和背光电路的实现。 LCD 驱动电路 由于LCD 内集成有数字电路和模拟电路，需要外部提供数字电压DVDD 和模拟电压 AVDD。另外，为了完成数据扫描，需要TFT 轮流开启/关闭。当 TFT 开启时，数据通过源极 驱动器加载到显示电极，显示电极和公共电极间的电压差再作用于液晶实现显示，因此需要 控制 TFT 的开启电压 VGH、关闭电压 VGL，以及加到公共电极上的电压 VCOM。 MAX1779芯片能产生 LCD 需要的模拟电压 AVDD、栅极开启电压 VGH 及栅极关断电压 VGL。芯片内部集成有3个 DC-DC 转换器，其中包括两个充电泵和一个升压转换器，可以为小 型 TFT 液晶屏提供高效的调节电压。LCD 驱动电路如图2所示。 这里，一个充电泵产生正电压，作为 TFT 的开启电压 VGH;另外一个充电泵产生负 电压，作为TFT 的关闭电压 VGL。此外，芯片还可以产生-5V 电压输出，设计时利用-5V 输 出电压协助 LM8261产生 VCOM 信号。 LED 背光驱动电路 LCD 作为一种被动显示器件本身并不能发光，必须要有背光模块提供光源。白光 LED 由于复杂程度较低、成本低且尺寸较小，被普遍用做嵌入式手持设备的LCD 背光源。本文中 背光驱动电路如图3所示。 驱动芯片采用 MP1521，该芯片有3组独立的电流反馈回路，可同时驱动3组并联的 LED。现将3组反馈回路 FB1、FB2、FB3短接，可以提供更大的驱动电流，用于驱动6个白色 串联 LED 背光灯。 MP1521支持两种方式控制 LED 亮度，一是将 BRT 连接在范围为0.26V~1.2V 的电压 上，另外一种是通过 PWM 信号控制 LED 亮度。设计时，将其连接在 PWM 端口，使用 PWM 控制 LCD 背光亮度。 S3C2440A 有5个16bit 定时器，其中定时器0、1、2、3有 PWM 功能。将 BRT 连接到 能够输出 PWM 信号的 CPU 的 TOUT0/GPB0引脚，利用定时器0产生的 PWM 信号控制 LCD 亮度。 通过改变 PWM 信号的占空比调整 LED 亮度，而通过设置 CPU 内部寄存器的值可以改变PWM 的占空比。 为了节省功耗，电路的使能(EN)端接 CPU 的 LCD_PWREN 管脚，高电平时背光电路工 作;低电平时背光电路不工作。同时，可将 EN 端通过电阻直接连接到3.3V 电源上以便调试 时使用。 LCD_BCK+和 LCD_BCK-分别连接到串联 LED 的正负两端。 软件设计 手持终端的嵌入式 Linux 所采用的内核版本是 kernel-2.4.18。 为了使 LCD 能正 常显示，还需要在 Linux 系统下开发 LCD 的驱动程序。 字符设备的驱动程序 字符设备是 Linux 系统中最简单的设备，可以像文件一样访问。当字符设备初始化 的时候，其驱动程序向 Linux 内核登记，在 chrdevs 向量表中增加一个 device_struct 数据 结构条目。这个设备的主设备标识符用作这个向量表的索引。一个设备的主设备标识符是固 定的。chrdevs 向量表中的