嵌入式控制系统LCD驱动问题研究_侯殿有
Nov.2009，总第106期
现代显示Advanced Display 嵌入式控制系统LCD 驱动
问题研究
摘
要：文章讨论液晶（LCD ）显示驱动问题。液晶显示模块一般由控制器、驱动器和显示屏组
成，不同型号的显示模块只要使用同一型号的控制器，驱动程序基本相同。液晶显示控制器根据结构可分为TN 、STN 和TFT 几种，根据功能则有字符型和点阵型之分。字符型LCD 只能显示西文字符和笔划较少的汉字，功能较少，价格低廉，编程容易；点阵型LCD 功能强大，可以显示较复杂的汉字和各种曲线。虽然LCD 产品型号繁多，功能各异，但其驱动程序还是有规律可循。本文就液晶显示驱动规律谈自己的工作体会，供同行参考。关键词：打点；清点；字模；字模旋转中图分类号：TN141.9
文献标识码：B
Research on Designing LCD Driver in Embedded Control System
HOU Dian-you,LIU Xiao-guang,JI He
(College of Optical and Electronic Information Changchun University of Science and
Technology,Changchun Jilin 130012,China)
Abstract ：After solved the problems on how to pick-up printing matrix and build mini printing matrix library in previous,this article would discuss how to design LCD driver.LCD is always made up of three main components ———controller,drive circuit and display screen.You can use the same driver for different LCDs as long as the controller is the same.Based on the inner structure of LCD,it is always divided into three main types ———TN,STN and TFT.And based on the functions of LCD,it is always divided into character LCD and graphics LCD.Character LCD can only display characters,that means can only display English or some special characters and several Chinese characters.But these kinds of LCD are easy to program and the price is very low.Graphics LCD can display all the Chinese characters and all kinds of curves.Even the types and functions of LCD are different,the common rules and methods introduced in this article will help you to develop your own LCD driver.Keywords ：print pixel;clear pixel;printing matrix;printing matrix rotation
侯殿有，刘晓光，吉
鹤
（长春理工大学光电信息学院，吉林长春130012）
文章编号：1006-6268（2009）11-0054-07收稿日期：2009-09-23
该文获第四届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛三等奖
技
术交流
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引言
我们知道，LCD显示控制器能够在显示屏上显示汉字和曲线，基本原理是显示控制器能够在屏幕上“打点”，“打点”是直接对屏操作，因而显示速度最快。
有些功能较强的显示控制器，在其指令系统中就有“打点”指令，例如比较常用的东芝（TOSHIBA）T6963C，其指令系统的“打点”（位操作）指令如下：
该指令可将显示缓冲区某单元的某一位清零或置1，该单元地址由当前地址指针提供。N3=1，置1；N3=0，清零。N2～N0：操作位，对应该单元的D0～D7位。
1程序介绍
位操作功能是T6963C显示器的显著特点之一，虽然只有一条指令，但给编程带来很大方便，因为通过打点就可以画线和各种图形，就可以显示汉字和ASCII字符。下面给出利用该指令编写的“打点”与“清点”函数和利用“打点”函数显示汉字和ASCII字符的程序（仅以16×16点阵汉字和8×16点阵ASCII字符为例）。
硬件连接采用直接方式，P2.7接LCD的CE，P0.0接C/D端，数据端口地址为0x7ffe，指令端口地址为0x7fff。
下面介绍和解释程序。
//---------------------------------//T6963C.C
//---------------------------------#include
#include
#include
#include
#include
#include
的16×16点阵小字库#include
的12×12点阵小字库#include
的24×24点阵小字库#include
阵图库
#include
字库
#include
字库
#include
#include
#define Lcd_Cmd xBYTE[0x7fff]//命令口Lcd_
Cmd=0x7fff #define Lcd_Dat xBYTE[0x7ffe]//数据口Lcd_
Dat=0x7ffe U16Lcd_Adr；//LCD地址指针
U8Lcd_Adr_H；//LCD地址指针高8位U8Lcd_Adr_L；//LCD地址指针低8位void W_DOT(U8i，U8j)；//绘点函数void Wr_Cmd(U8Cmd)；//写命令
void Wr_Adat(U8Dat)；//写数据
void Star_Locat(void)；//移地址指针
void Init_Lcd(void)；//LCD初始化
void DrawOneChn1616(U8x，U8y，U16chnCODE)；
//显示16×16汉字
void DrawOneAsc816(U8x，U8y，U8charCODE)；
//显示8×16ASCII字符
//---------------------------------//打点函数
//---------------------------------void W_DOT(U8i，U8j)//i，j是打点处距原点(屏上
左上角)以点为单位的距离{
U8n，m；
n=i/8；//打点处距显示缓冲区首地址以
字节为单位的距离
m=i%8；//打点处在字节中的bit数
Lcd_Adr=20*j+n+0x0800;//0x800是显示缓冲
区中图形区首址，宽度20字节/行Star_Locat()；//移地址指针
m=0x08-m；//发置位命令
m=m|0xf8；
Wr_Cmd(m)；
}
无参数1111N3N2N1N0
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术
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//---------------------------------//清点函数
//---------------------------------void C_DOT(U8i，U8j)
{
U8n，m；
n=i/8；
m=i%8；
Lcd_Adr=20*j+n+0x0800；
Star_Locat()；//移地址指针
m=0x08-m；
m=(m|0xf0)&0xf7；//发清点命令
Wr_Cmd(m)；
}
//---------------------------------//写命令
//---------------------------------void Wr_Cmd(U8Cmd)
{
U8Lcd_Stat；
Lcd_Stat=0x00；
while((Lcd_Stat&0x03)==0)//如果STA0=0&
STA1=0
Lcd_Stat=Lcd_Cmd；//则反复读命令口，直
到准备好
Lcd_Cmd=Cmd；//命令发出
}
//---------------------------------//写数据
//---------------------------------void Wr_Adat(U8Dat)
{
U8Lcd_Stat；
Lcd_Stat=0x00；
while((Lcd_Stat&0x03)==0)
Lcd_Stat=Lcd_Cmd；
Lcd_Dat=Dat；
}
//---------------------------------//移地址指针
//---------------------------------void Star_Locat(void){
Lcd_Adr_H=Lcd_Adr/256；
Lcd_Adr_L=Lcd_Adr-Lcd_Adr_H*256；
Wr_Adat(Lcd_Adr_L)；
Wr_Adat(Lcd_Adr_H)；
Wr_Cmd(0x24)；
}
//---------------------------------//LCD初始化
//---------------------------------void Init_Lcd(void)
{
U16i；
Wr_Adat(0x00)；
Wr_Adat(0x00)；
Wr_Cmd(0x40)；//文本区首址0x0000
Wr_Adat(0x10)；
Wr_Adat(0x00)；
Wr_Cmd(0x41)；//文本区宽度(字节数16字节/行) Wr_Adat(0x00)；
Wr_Adat(0x08)；
Wr_Cmd(0x42)；//图形区首址0x0800
Wr_Adat(0x14)；
Wr_Adat(0x00)；
Wr_Cmd(0x43)；//图形区宽度0x14(20字节/行) Wr_Cmd(0x80)；//方式设置，CGR0M或合成Wr_Cmd(0x9c)；//文本方式和图形方式，光标禁止Wr_Cmd(0xa1)；//光标大小选择
Wr_Adat(0x00)；
Wr_Adat(0x00)；
Wr_Cmd(0x24)；//移地址指针
Wr_Cmd(0xb0)；//自动写设置
for(i=0；i<2560；i++)//清零
Wr_Dat(0x00)；
Wr_Cmd(0xb2)；//自动写禁止
}
//---------------------------------//显示16×16汉字一个
//---------------------------------由于字模是按“字”（二字节）存放的，所以字模指针*p是16位的，显示时先显示高字节if(*p>>8 &tstch)，W_DOT(x+k，y+i)；再显示低字节if(
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(*p&0x00ff)&tstch)，W_DOT(x+k+8，y+i)。chn 1616存小字库内容，chnCODE是该汉字距字库首地址的偏移量。
void DrawOneChn1616(U8x，U8y，U16chnCODE) {
U16i，k，tstch；
U16*p；
p=chn1616+16*chnCODE；
for(i=0；i<16；i++)//一个16×16点阵汉字
占32个字节,16字
{
tstch=0x80；
for(k=0；k<8；k++)
{
if(*p>>8&tstch)
W_DOT(x+k，y+i)；
if((*p&0x00ff)&tstch)
W_DOT(x+k+8，y+i)；
tstch=tstch>>1；
}
p+=1；
}
}
//---------------------------------//显示8×16字母一个(ASCIIZ字符)
//---------------------------------asc816.h头文件包含了所有能显示的8×16英文字符且按ASCII字符表顺序排列，这就给8×16ASCII字符的显示提供了方便。如果要在点(10.10)处显示字符“A”，则调用显示8×16ASCII字符程序，将“A”作为参数即可：DrawOneAsc816 (10，10，“A”)。注意：显示8×16英文字符也是按绘点处理。
void DrawOneAsc816(U8x，U8y，U8charCODE) {
U8*p；
U8i，k；
int mask[]={0x80，0x40，0x20，0x10，0x08，0x04，0x02，0x01}；
p=asc816+charCODE*16；
for(i=0；i<16；i++)
{
for(k=0；k<8；k++)
{
if(mask[k%8]&*p)
W_DOT(x+k，y+i)；
}
p++；
}
}
但是许多常用的显示控制器，如KS0108、SED1520、SED1330、STN7920、LSD12864CT等没
有“打点”指令，这时我们就要自己编一个位操作指
令，以后的显示程序就和上面一样了。以
LSD12864CT为例，其打点和清点函数如下：
绘点函数中，参数x是显示操作点距离原点（屏
左上角）以点为单位的纵向距离（范围0~63）；y是
显示操作点距离原点以点为单位的横向距离（范围
0~127）。有了这个函数就可以方便地显示各种曲线
和汉字了。
m=x/8是计算x所属字节所在的页号；n=x%8
是计算x在所属字节中的bit位，然后光标定位，取
出x所属的字节，保护字节其它bit位信息，将x对
应的bit位置1即可。为了可靠，读数据两次，第一次
空读，第二次读数据。由于读或写时光标会自动移到
下一字节，所以第二次读或写时要将光标重新移回
（重新定位）。
//---------------------------------
//打点函数
//---------------------------------
void W_DOT(U8x，U8y)
{
U8m，n，k，Data，lcd_stat；
m=x/8；
n=x%8；
k=0x01；
k=k< lcd_stat=0x80； SetLocat(m，y)； if(y<0x40) { Data=ReadData0()； 技 术 交 流 57 Nov.2009，总第106期现代显示Advanced Display Nov.2009，总第106期 现代显示Advanced Display 0字节D7D6D5D4D3D2D1D01字节D7D6D5D4D3D2D1D02字节D7D6D5D4D3D2D1D03字节D7D6D5D4D3D2D1D04字节D7D6D5D4D3D2D1D05字节D7D6D5D4D3D2D1D06字节D7D6D5D4D3D2D1D07字节 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 图1转换前8×8字符在内存中的排列 SetLocat(m ，y)； Data=ReadData0()；}else { Data=ReadData1()；SetLocat(m ，y)； Data=ReadData1()；} Data=Data|k ；SetLocat(m ，y)；if(y<0x40) WriteData0(Data)；else WriteData1(Data)；} //---------------------------------//清点函数//---------------------------------原理同绘点函数，有了这个函数，不仅可以清单点，还可以清直线和局部区域，还可以动态刷新LCD 屏。 void C_DOT(U8x ，U8y){ U8m ，n ，k ，Data ，lcd_stat ；m=x/8； n=x%8；k=1；k=k< lcd_stat=0x80；SetLocat(m ，y)；if(y<0x40){ Data=ReadData0()；SetLocat(m ，y)； Data=ReadData0()；} else { Data=ReadData1()； SetLocat(m ，y)； Data=ReadData1()；} Data=Data &k ；SetLocat(m ，y)；if(y<0x40) WriteData0(Data)；else WriteData1(Data)；} 在LCD 驱动程序编写过程中还有一个棘手的问题，就是有些控制器中字模在显示内存中存储时和正常的不一样，需逆时针旋转90°，例如KS0108、HD61830、LSD16824CT 等。下面以KS0108为例来说明如何在编程时处理这个问题。 以8×8字符为例，原字模在RAM 中的排列如图1所示，转换后如图2所示。从图2看出，转换后的0号字节是由没转换字模的0~7号字节的bit7组成，其中D7是原7号字节的D7，D6是原6号字节的D7，……，D0是原0号字节的D7；转换后的1号字节是由没转换字模的0~7号字节的bit6组成，其中D7是原7号字节的D6，D6是原6号字节的D6，……，D0是原0号字节的D6；转换后的2号字节是由没转换字模的0~7号字节的bit5组成，其中D7是原7号字节的D5，D6是原6号字节的D5，……，D0是原0号字节的D5，……，同样，转换后的7号字节是由没转换字模的0~7号字节的bit0组成。 16×16点阵汉字占32个字节，8×8字符正是它的1/4，因此可分4次按上述方法将其转换为显示字模。下面的字符转换程序就是根据这个原理编写的，读者可参照程序分析。 转换结束后，就可按上面显示已转换字模的方 技术交流 58 0字节1字节2字节3字节4字节5字节6字节7字节D0D0D0D0D0D0D0D0 D1D1D1D1D1D1D1D1 D2D2D2D2D2D2D2D2 D3D3D3D3D3D3D3D3 D4D4D4D4D4D4D4D4 D5D5D5D5D5D5D5D5 D6D6D6D6D6D6D6D6 D7D7D7D7D7D7D7D7图2转换后8×8字模在内存中的排列 法进行显示。 //---------------------------------//显示16×16汉字一个(字模是没转换的，要先转换再显示) //---------------------------------void DrawOneChn16160(U16x，U16y，U8chncode) { U8*p； int g，s，i，j，m； U8a，hzk1616[32]； U16bakerx，bakery； bakerx=x；//暂存x，Y坐标 bakery=y； p=chn16160+chncode*32；//1个16×16汉字 占32字节 for(m=0；m<32；m++)//先旋转，chn16160是 小字库 { if(m<8){g=14；s=7；} else if(m>=8&&m<16){g=15；s=15；} else if(m>=16&&m<24){g=30；s=23；} else{g=31；s=31；} for(j=0；j<8；j++) { hzk1616[m]=hzk1616[m]<<1； a=(p[g-2*j]>>(s-m))&0x01； hzk1616[m]=hzk1616[m]+a； } } p=&hzk1616[0]； //上半个字符输出，8列 for(i=0；i<16；i++){ if(x<0x40) { SetLocat0(x，y)； WriteData0(*p)； } else { SetLocat1(x，y)； WriteData1(*p)； } x++； p++； }//上半个字符输出结束 x=bakerx；//列对齐 y=bakery+1；//指向下半个字符行 //下半个字符输出，8列 for(i=0；i<16；i++) { if(x<0x40) { SetLocat0(x，y)； WriteData0(*p)； } else { SetLocat1(x，y)； WriteData1(*p)； } x++； p++； }//下半个字符输出结束 } 2结论 处理好以上几个问题，液晶显示驱动问题就迎 刃而解了。 参考文献 [1]王士元．C高级实用程序设计[M]．北京：清华大学出版 社，2000. 技 术 交 流 59 Nov.2009，总第106期现代显示Advanced Display [2]郭强.液晶显示应用技术[M].北京：电子工业出版社，2000. [3]S3C2410X32-BIT RISC MICROPROCESSOR USER'S MANUAL.SAMSUNG ELECTRONICS，2003. [4]HD66421DOTMATRIXGRAPHICSLCD．HITACHISEMI- CONDUCTOR，1999. [5]孙俊喜.液晶（LCD）显示原理、编程及应用[M].人民邮电出 版社，2008. 作者简介：侯殿有（1945-），男，吉林省长春市人，毕业于哈尔滨工业大学，工学硕士，研究方向为嵌入式控制系统设计，长期在中国兵器工业第55研究所从事嵌入式控制系统的科研工作，教授级高级工程师，现聘为长春理工大学光电信息学院信息工程分院院长。迄今为止获部科技进步一等奖一次，省级或其它奖励四次，光华三等奖一次。并被收入中国当代科技专家大全，参加多个国家指令性课题和横向课题，如国防科工委BQ-MFS柔性制造系统中的数控制导车，中国运载火箭研究院和中国工程物理研究院的计算机伺服控制双轮旋压机，中国兵器工业总公司的录返式数控旋压和20多项横向课题。公开出版专著两部，“LCD原理和驱动程序设计”，已由人民邮电出版社正式出版；“ARM9C语言程序设计标准教程”正在审稿中，现从事“嵌入式设计”等课程教学和科研工作。E-mail：Houdianyou456@https://www.wendangku.net/doc/a518827411.html,。 深圳大眼界光电采用聚积MBI5042成功导入LED彩幕屏炒热舞台气氛 深圳大眼界光电科技公司采用聚积科技经济型、高性能16位PWM控制功能的恒流LED驱动器—— —MBI5042，成功导入LED彩幕吊装屏和圆弧屏，分别在纵贯线大连站演唱会以及《建国大业》全球首映典礼上呈现高画质影像，炒热现场气氛。 深圳大眼界的陈总工表示：“我们最新推出的P18彩幕屏结合了我们的显示屏研发技术，再搭配聚积高贵不贵的PWM驱动器MBI5042，让此款彩幕屏快速推至市场并造成轰动，突显了我们的技术能力以及市场竞争优势。P18彩幕屏的诉求是高刷新频率、高亮度、高清晰度，室内与户外兼用，作为户外全彩显示屏使用时，亮度调节不影响灰度，MBI5042完全符合我们在产品开发上的需求，P18彩幕屏一上市便获得众多演艺公司、租赁商的喜爱，现已陆续在纵贯线演唱会的彩幕吊装屏、北京举办的《跨越海峡的爱心》援助台湾抗灾慈善捐款晚会现场弧形屏、以及《建国大业》全球首映典礼的圆弧推合屏等大型活动中使用。” 聚积科技的陈总经理也表示：“聚积推出的MBI5042之所以能受到深圳大眼界以及其他客户的采用，主要是因为它是一款经济型、高性价比、且高信赖性的PWM驱动器，可以让客户在良好的成本掌控下轻松升级显示屏规格，提升竞争力。由于LED显示屏市场已趋于成熟，在竞争激烈的压力下，客户希望持续控制显示屏的生产成本，同时还要能提高影像画质以及系统可靠度。聚积也承诺会跟随这样的市场趋势，持续开发符合客户需求的LED驱动器，并提供最快速的交期以及最好的产品质量。” 据悉，MBI5042可提供每像素高达65,536个灰阶，且采用S-PWM技术达到高刷新率，也具备电流增益功能，可随现场环境以及光线程度调整LED显示屏的亮度。目前市面上包括富卡尔、德普达、杰赛等控制器厂商均可支持MBI5042，且应用在静态或多行扫的彩屏 。 《建国大业》全球首映典礼上的圆弧推合屏纵贯线大连站演唱会舞台上方的彩幕吊装屏 技 术 交 流 60 Nov.2009，总第106期 现代显示Advanced Display LED 常用芯片技术资料 1、列电子开关74HC595 （串并移位寄存器） 第14脚DATA ，串行数据输入口，显示数据由此进入，必须有时钟信号的配合才能移入。 第13脚EN ，使能口，当该引脚上为“1”时QA~QH口全部为“1”，为“0”时QA~QH的输出由输入的数据控制。第12脚STB ，锁存口，当输入的数据在传入寄存器后，只有供给一个锁存信号才能 将移入的数据送QA~QH口输出。 第11脚CLK ，时钟口，每一个时钟信号将移入一位数据到寄存器。 第10脚SCLR ，复位口，只要有复位信号，寄存器内移入的数据将清空，一般接VCC 。第9脚DOUT ，串行数据输出端，将数据传到下一个。第15、1~7脚，并行输出口也就是驱动输出口，驱动LED 。 2、译码器 74HC138 第1~3脚A 、B 、C ，二进制输入脚。第4~6脚片选信号控制，只有在4、5脚为“0”6脚为“1”时，才会被选通，输出受A 、B 、C 信号控制。其它任何组合方式将不被选通，且Y0~Y7输出全为“1”。 3、缓冲器件74HC245 第1脚DIR ，输入输出端口转换用，DIR=“1” A输入B 输出，DIR=“0” B输入A 输出。第2~9脚“A ”信号输入输出端；第11~18脚“B ”信号输入输出端。 第19脚G ，使能端，为“1”A/B端的信号将不导通，为“0”时A/B端才被启用。 4、4953的作用：行驱动管，功率管。 1、3脚VCC ， 2、4脚控制脚，2脚控制7、8脚的输出，4脚控制5、6脚的输出，只有当2、4脚为“0”时，7、8、5、6才会输出，否则输出为高阻状态。 5、74HC04的作用：6位反相器。 信号由A 端输入Y 端反相输出，A1与Y1为一组，其它类推。例：A1=“1”则Y1=“0”、A1=“0”则Y1=“1”，其它组功能一样。 6、 74HC126（四总线缓冲器）正逻辑 Y=A 2、SDI 串行数据输入端 3、CLK 时钟信号输入端， 4、LE 数据锁存控制端 5~20、恒流源输出端 21、OE 输出使能控制端 22、SDO 串行数据输出端，级联下一个芯片 23、R-EXT 外接电阻，控制恒流源输出端电流大小 TFT LCD液晶显示器的驱动原理 我们针对feed through电压,以及二阶驱动的原理来做介绍.简单来说Feed through电压主要是由于面板上的寄生电容而产生的,而所谓三阶驱动的原理就是为了解决此一问题而发展出来的解决方式,不过我们这次只介绍二阶驱动,至于三阶驱动甚至是四阶驱动则留到下一次再介绍.在介绍feed through电压之前,我们先解释驱动系统中gate driver所送出波形的timing图. SVGA分辨率的二阶驱动波形 我们常见的1024*768分辨率的屏幕,就是我们通常称之为SVGA分辨率的屏幕.它的组成顾名思义就是以1024*768=786432个pixel来组成一个画面的数据.以液晶显示器来说,共需要1024*768*3个点(乘3是因为一个pixel需要蓝色,绿色,红色三个点来组成.)来显示一个画面.通常在面板的规划,把一个平面分成X-Y轴来说,在X轴上会有1024*3=3072列.这3072列就由8颗384输出channel的source driver 来负责推动.而在Y轴上,会有768行.这768行,就由3颗256输出channel的gate driver来负责驱动.图1就是SVGA分辨率的gate driver输出波形的timing图.图中gate 1 ~ 768分别代表着768个gate driver的输出.以SVGA的分辨率,60Hz的画面更新频率来计算,一个frame的周期约为16.67 ms.对gate 1来说,它的启动时间周期一样为16.67ms.而在这16.67 ms之间,分别需要让gate 1 ~ 768共768条输出线,依序打开再关闭.所以分配到每条线打开的时间仅有16.67ms/768=21.7us而已.所以每一条gate d river打开的时间相对于整个frame是很短的,而在这短短的打开时间之内,source driver再将相对应的显示电极充电到所需的电压. 而所谓的二阶驱动就是指gate driver的输出电压仅有两种数值,一为打开电压,一为关闭电压.而对于common电压不变的驱动方式,不管何时何地,电压都是固定不动的.但是对于common电压变动的驱动方式,在每一个frame开始的第一条gate 1打开之前,就必须把电压改变一次.为什么要将这些输出电压的t iming介绍过一次呢?因为我们接下来要讨论的feed through电压,它的成因主要是因为面板上其它电压的变化,经由寄生电容或是储存电容,影响到显示电极电压的正确性.在LCD面板上主要的电压变化来源有3个,分别是gate driver电压变化,source driver电压变化,以及common电压变化.而这其中影响最大的就是gate driver电压变化(经由Cgd或是Cs),以及common电压变化(经由Clc或是Cs+Clc). Cs on common架构且common电压固定不动的feed through电压 我们刚才提到,造成有feed through电压的主因有两个.而在common电压固定不动的架构下,造成f eed through电压的主因就只有gate driver的电压变化了.在图2中,就是显示电极电压因为feed thro ugh电压影响,而造成电压变化的波形图.在图中,请注意到gate driver打开的时间,相对于每个frame 的时间比例是不正确的.在此我们是为了能仔细解释每个frame的动作,所以将gate driver打开的时间画的比较大.请记住,正确的gate driver打开时间是如同图1所示,需要在一个frame的时间内,依序将7 Linux的LCD驱动源码分析及移植（三部曲） 第一部分： 基于ARM9处理器的linux-2.6.32.2操作系统内核移植手记part5.1(LCD驱动源码分析及移植之platform device) 1.与LCD控制器硬件相关的寄存器内容请参照三星S3C2440A技术手册中的第15章。 2. LCD Controller的平台设备定义如下（文件位于linux/arch/arm/plat-s3c24xx/devs.c）： 1./* LCD Controller */ 2. 3.static struct resource s3c_lcd_resource[] = { 4. [0] = { 5. .start = S3C24XX_PA_LCD, 6. .end = S3C24XX_PA_LCD + S3C24XX_SZ_LCD - 1, 7. .flags = IORESOURCE_MEM, 8. }, 9. [1] = { 10. .start = IRQ_LCD, 11. .end = IRQ_LCD, 12. .flags = IORESOURCE_IRQ, 13. } 14. 15.}; 16. 17.static u64 s3c_device_lcd_dmamask = 0xffffffffUL; 18. 19.struct platform_device s3c_device_lcd = { 20. .name = "s3c2410-lcd", 21. .id = -1, 22. .num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_lcd_resource), 23. .resource = s3c_lcd_resource, 24. .dev = { 25. .dma_mask = &s3c_device_lcd_dmamask, 26. .coherent_dma_mask = 0xffffffffUL 27. } 28.}; 29. 30.EXPORT_SYMBOL(s3c_device_lcd); 平台设备的结构体定义为s3c_device_lcd，该设备在平台总线中的名字取为s3c2410-lcd，该平台设备申请的两个板级资源为以S3C24XX_PA_LCD为起始的IORESOURCE_MEM资源和一个定义为IRQ_LCD的IORESOURCE_IRQ资源。 其中， 1.#define S3C24XX_PA_LCD S3C2410_PA_LCD 1./* LCD controller */ 2.#define S3C2410_PA_LCD (0x4D000000) 3.#define S3C24XX_SZ_LCD SZ_1M 0x4D000000为LCDCON1寄存器的地址。 目前，LED显示屏专用驱动芯片生产厂家主要有TOSHIBA(东芝)、TI(德州仪器)、SONY(索尼)、MBI{聚积科技}、SITI(点晶科技)等。在国内LED显示屏行业，这几家的芯片都有应用。 TOSHIBA产品的Xing价比较高，在国内市场上占有率也最高。主要产品有TB62705、TB62706、TB62725、TB62726、TB62718、TB62719、TB62727等。其中TB62705、TB62725是8位源芯片，TB62706、TB62726是16位源芯片。TB62725、TB62726分别是TB62705、TB62706的升级芯片。这些产品在电流输出误差(包括位间和片间误差)、数据移位时钟、供电电压以及芯片功耗上均有改善。作为中档芯片，目前”TB62725、TB62726已经逐渐替代了TB62705和TB62706。另外，TB62726还有一种窄体封装的TB62726AFNA芯片，其宽度只有6.3mm(TB62706的贴片封装芯片宽度为8.2mm)，这种窄体封装比较适合在点间距较小的显示屏上使用。需要注意的是，AFNA封装与普通封装的引脚定义不一样(逆时针旋转了90度)。TB62718、TB62719是TOSHIBA针对高端市场推出的驱动芯片，除具有普通恒流源芯片的功能外，还增加了256级灰度产生机制(8位PWM)、内部电流调节、温度过热保护(TSD)及输出开路检测(LOD)等功能。此类芯片适用于高端的LED全彩显示屏，当然其价格也不菲。TB62727为TOSHIBA的新产品，主要是在TB62726基础上增加了电流调节、温度报警及输出开路检测等功能，其市场定位介于TB62719(718)与TB62726之间，计划于2003年10月量产。 TI作为世界级的IC厂商，其产品Xing能自然勿用置疑。但由于先期对中国LED市场的开发不力，市场占有率并不高。主要产品有TLC5921、TLC5930和TLC5911等。TLC5921是具有TSD、LOD功能的高精度16位源驱动芯片，其位间电流误差只有±4％，但其价格一直较高，直到最近才降到与TB72726相当的水平。TLC5930为具有1024级灰度(10位PWM)的12位源芯片，具有64级亮度可调功能。TLC5911是定位于高端市场的驱动芯片，具有1024级灰度、64级亮度可调、TSD、LOD等功能的16位源芯片。在TLC5921和TLC5930芯片下方有金属散热片，实际应用时要注意避开LED灯脚，否则会因漏电造成LED灯变暗。 SONY产品一向定位于高端市场，LED驱动芯片也不例外，主要产品有CXA3281N和CXR3596R。CXA3281N是8位源芯片，具有4096级灰度机制(12位PWM)、256级亮度调节、1024级输出电流调节、TSD、LOD和LSD(输出短路检测)等功能。CXA3281N主要是针对静态驱动方式设计的，其最大输出电流只有40mA。CXA3596R是16位源芯片，功能上继承了CXA3281N的所有特点，主要是提高了输出电流(由40mA增加到80mA)及恒流源输出路数(由8路增加到16路)。目前CXA3281N的单片价格为1美元以上，CXA3596R价格在2美元以上。 MBI(聚积科技)的产品基本上与TOSHIBA的中档产品相对应，引脚及功能也完全兼容，除了恒流源外部设定电阻阻值稍有不同外，基本上都可直接代换使用。该产品的价格比TOSHIBA的要低10~20％，是中档显示屏不错的选择。MBI的MBl5001和MBl5016分别与TB62705和TB62706对应，MBl5168千口MBl5026分另(j与TB62725禾口TB62726对应。另外，还有具有LOD功能的其新产品MBl5169(8位源)、MBl5027(16位源)、64级亮度调节功能的MBl5170(8位源)和MBl5028(16位源)。带有LOD及亮度调节功能的芯片采用MBI公司的Share-I-OTM技术，其芯片引脚完全与不带有这些功能的芯片，如MBl5168和MBl5026兼容。这样，可以在不变更驱动板设计的情况下就可升级到新的功能。 LED液晶显示器的驱动原理 艾布纳科技有限公司 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对TFT LCD 的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在CMOS的制程之 中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs. For personal use only in study and research; not for commercial use 图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因 素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方 式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT 的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显 示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时, 便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因. For personal use only in study and research; not for commercial use 1 引言 长期以来，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。特别随着计算机在控制领域，高开关频率、全控型第二代电力半导体器件(GTR、GTO、MOSFET、IGBT等)的发展，以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的应用，直流电机得到广泛应用。为适应小型直流电机的使用需求，各半导体厂商推出了直流电机控制专用集成电路，构成基于微处理器控制的直流电机伺服系统。但是，专用集成电路构成的直流电机驱动器的输出功率有限，不适合大功率直流电机驱动需求。因此采用N沟道增强型场效应管构建H桥，实现大功率直流电机驱动控制。该驱动电路能够满足各种类型直流电机需求，并具有快速、精确、高效、低功耗等特点，可直接与微处理器接口，可应用PWM技术实现直流电机调速控制。 2 直流电机驱动控制电路总体结构 直流电机驱动控制电路分为光电隔离电路、电机驱动逻辑电路、驱动信号放大电路、电荷泵电路、H桥功率驱动电路等四部分，其电路框图如图一 由图可以看出，电机驱动控制电路的外围接口简单。其主要控制信号有电机运转方向信号Dir电机调速信号PWM及电机制动信号Brake，Vcc为驱动逻辑电路部分提供电源，Vm为电机电源电压，M+、M-为直流电机接口。 在大功率驱动系统中，将驱动回路与控制回路电气隔离，减少驱动控制电路对外部控制电路的干扰。隔离后的控制信号经电机驱动逻辑电路产生电机逻辑控制信号，分别控制H桥的上下臂。由于H桥由大功率N沟道增强型场效应管构成，不能由电机逻辑控制信号直接驱动，必须经驱动信号放大电路和电荷泵电路对控制信号进行放大，然后驱动H桥功率驱动电路来驱动直流电机。 3 H桥功率驱动原理 直流电机驱动使用最广泛的就是H型全桥式电路，这种驱动电路方便地实现直流电机的四象限运行，分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。H桥功率驱动原理图如图2所示。 LCD驱动分析_LCD控制器设置及代码详解 1. LCD工作的硬件需求： 要使一块LCD正常的显示文字或图像，不仅需要LCD驱动器，而且还需要相应的LCD 控制器。在通常情况下，生产厂商把LCD驱动器会以COF/COG的形式与LCD玻璃基板制作在一起，而LCD控制器则是由外部的电路来实现，现在很多的MCU内部都集成了LCD控制器，如S3C2410/2440等。通过LCD控制器就可以产生LCD驱动器所需要的控制信号来控制STN/TFT屏了。 2. S3C2440内部LCD控制器结构图： 我们根据数据手册来描述一下这个集成在S3C2440内部的LCD控制器： a：LCD控制器由REGBANK、LCDCDMA、TIMEGEN、VIDPRCS寄存器组成； b：REGBANK由17个可编程的寄存器组和一块256*16的调色板内存组成，它们用来配置LCD控制器的； c：LCDCDMA是一个专用的DMA，它能自动地把在侦内存中的视频数据传送到LCD驱动器，通过使用这个DMA通道，视频数据在不需要CPU的干预的情况下显示在LCD屏上； d：VIDPRCS接收来自LCDCDMA的数据，将数据转换为合适的数据格式，比如说4/8位单扫，4位双扫显示模式，然后通过数据端口VD[23:0]传送视频数据到LCD驱动器；e：TIMEGEN由可编程的逻辑组成，他生成LCD驱动器需要的控制信号，比如VSYNC、HSYNC、VCLK和LEND等等，而这些控制信号又与REGBANK寄存器组中的LCDCON1/2/3/4/5的配置密切相关，通过不同的配置，TIMEGEN就能产生这些信号的不同形态，从而支持不同的LCD驱动器(即不同的STN/TFT屏)。 3. 常见TFT屏工作时序分析： LCD提供的外部接口信号： 1 引言 LED显示屏主要是由发光二极管(LED)及其驱动芯片组成的显示单元拼接而成的大尺寸平面显示器。驱动芯片性能的好坏对LED显示屏的显示质量起着至关重要的作用。近年来，随着LED市场的蓬勃发展，许多有实力的IC厂商，包括***的东芝(TOSHIBA)、索尼(SONY)，美国的德州仪器(T1)，台湾的聚积(MBl)和点晶科技 (SITl)等，开始生产LED专用驱动芯片。 2 驱动芯片种类 LED驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片两种。所谓的通用芯片，其芯片本身并非专门为LED而设计，而是一些具有LED显示屏部分逻辑功能的逻辑芯片(如串-并移位寄存器)。而专用芯片是指按照LED发光特性而设计专门用于LED显示屏的驱动芯片。LED是电流特性器件，即在饱和导通的前提下，其亮度随着电流的变化而变化，而不是靠调节其两端的电压而变化。因此专用芯片一个最大的特点就是提供恒流源。恒流源可以保证LED的稳定驱动，消除LED的闪烁现象，是LED显示屏显示高品质画面的前提。有些专用芯片还针对不同行业的要求增加了一些特殊的功能，如亮度调节、错误检测等。本文将重点介绍专用驱动芯片。 2．1通用芯片 通用芯片一般用于LED显示屏的低档产品，如户内的单色屏，双色屏等。最常用的通用芯片是74HC595。74HC595具有8位锁存、串—并移位寄存器和三态输出。每路最大可输出35mA的电流(非恒流)。一般的IC厂家都可生产此类芯片。显示屏行业中常用Motorola(Onsemi)，Philips及ST等厂家的产品，其中Motorola的产 品性能较好。 2．2专用芯片 专用芯片具有输出电流大、恒流等特点，比较适用于电流大，画质要求高的场 合，如户外全彩屏、室内全彩屏等。 专用芯片的关键性能参数有最大输出电流、恒流源输出路数、电流输出误差 (bit-bit,chip-chip)和数据移位时钟等。 ●最大输出电流 目前主流恒流源芯片的最大输出电流多定义为单路最大输出电流，一般在90mA 左右。恒流是专用芯片的最根本特性，也是得到高画质的基础。而每个通道同时输出恒定电流的最大值(即最大恒定输出电流)对显示屏更有意义，因为在白平衡状态下，要求每一路都同时输出恒流电流。一般最大恒流输出电流小于允许最大输出电 流。 ●恒流源输出路数 恒流源输出路数主要有8(8位源)和16(16位源)两种规格，现在16位源基本上占主流：如TLC5921，TB62706／TB62726，MBl5026／MBl5016等。16位源芯片主要优势在于减少了芯片尺寸，便于LED驱动板(PCB)布线，特别是对于点间距较小 的PCB更是有利。 ●电流输出误差 电流输出误差分为两种，一种是位间电流误差，即同一个芯片每路输出之间的误差；另一种是片间电流误差，即不同芯片之间输出电流的误差。电流输出误差是 一个电动小车整体的运行性能，首先取决于它的电池系统和电机驱动系统。电动小车的驱动系统一般由控制器、功率变换器及电动机三个主要部分组成。电动小车的驱动不但要求电机驱动系统具有高转矩重量比、宽调速范围、高可靠性，而且电机的转矩-转速特性受电源功率的影响，这就要求驱动具有尽可能宽的高效率区。我们所使用的电机一般为直流电机，主要用到永磁直流电机、伺服电机及步进电机三种。直流电机的控制很简单，性能出众，直流电源也容易实现。本文即主要介绍这种直流电机的驱动及控制。 1．H 型桥式驱动电路 直流电机驱动电路使用最广泛的就是H型全桥式电路，这种驱动电路可以很方便实现直流电机的四象限运行，分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。它的基本原理图如图1所示。 全桥式驱动电路的4只开关管都工作在斩波状态，S1、S2为一组，S3、 S4 为另一组，两组的状态互补，一组导通则另一组必须关断。当S1、S2导通时，S3、S4关断，电机两端加正向电压，可以实现电机的正转或反转制动；当S3、S4导通时，S1、S2关断，电机两端为反向电压，电机反转或正转制动。 在小车动作的过程中，我们要不断地使电机在四个象限之间切换，即在正转和反转之间切换，也就是在S1、S2导通且S3、S4关断，到S1、S2关断且S3、S4导通，这两种状态之间转换。在这种情况下，理论上要求两组控制信号完全互补，但是，由于实际的开关器件都存在开通和关断时间，绝对的互补控制逻辑必然导致上下桥臂直通短路，比如在上桥臂关断的过程中，下桥臂导通了。这个过程可用图2说明。 因此，为了避免直通短路且保证各个开关管动作之间的协同性和同步性，两组控制信号在理论上要求互为倒相的逻辑关系，而实际上却必须相差一个足够的死区时间，这个矫正过程既可以通过硬件实现，即在上下桥臂的两组控制信号之间增加延时，也可以通过软件实现（具体方法参看后文）。 驱动电流不仅可以通过主开关管流通，而且还可以通过续流二极管流通。当电机处于制动状态时，电机便工作在发电状态，转子电流必须通过续流二极管流通，否则电机就会发热，严重时烧毁。 开关管的选择对驱动电路的影响很大，开关管的选择宜遵循以下原则： (1)由于驱动电路是功率输出，要求开关管输出功率较大； (2)开关管的开通和关断时间应尽可能小； (3)小车使用的电源电压不高，因此开关管的饱和压降应该尽量低。 在实际制作中，我们选用大功率达林顿管TIP122或场效应管IRF530，效果都还不错，为了使电路简化，建议使用集成有桥式电路的电机专用驱动芯片，如L298、LMD18200，性能比较稳定可靠。 由于电机在正常工作时对电源的干扰很大，如果只用一组电源时会影响单片机的正常工作，所以我们选用双电源供电。一组5V给单片机和控制电路供电，另外一组9V给电机供电。在控制部分和电机驱动部分之间用光耦隔开，以免影响控制部分电源的品质，并在达林顿管的基极加三极管驱动，可以给达林顿管提供足够大的基极电流。图3所示为采用TIP122的驱动电机电路，IOB8口为“0”，IOB9口输入PWM波时，电机正转，通过改变PWM的占空比可以调节电机的速度。而当IOB9口为“0”，IOB8口输入PWM 波时，电机反转，同样通过改变PWM的占空比来调节电机的速度。 图4为采用内部集成有两个桥式电路的专用芯片L298所组成的电机驱动电路。驱动芯片L298是驱动二相和四相步进电机的专用芯片，我们利用它内部的桥式电路来驱动直流电机，这种方法有一系列的优点。每一组PWM波用来控制一个电机的速度，而另外两个I/O口可以控制电机的正反转，控制比较简单，电路也很简单，一个芯片内包含有8个功率管，这样简化了电路的复杂性，如图所示IOB10、IOB11控制第一个电机的方向，IOB8输入的PWM控制第一个电机的速度；IOB12、IOB13控制第二个电机的方向，IOB9输入的PWM控制第二个电机的速度。 一．接口 LCD1602是很多单片机爱好者较早接触的字符型液晶显示器，它的主控芯片是HD44780或者其它兼容芯片。刚开始接触它的大多是单片机的初学者。由于对它的不了解，不能随心所欲地对它进行驱动。经过一段时间的学习，我对它的驱动有了一点点心得，今天把它记录在这里，以备以后查阅。与此相仿的是LCD12864液晶显示器，它是一种图形点阵显示器，能显示的内容比LCD1602要丰富得多，除了普通字符外，还可以显示点阵图案，带有汉字库的还可以显示汉字，它的并行驱动方式与LCD1602相差无几，所以，在这里花点时间是值得的。 一般来说，LCD1602有16条引脚，据说还有14条引脚的，与16脚的相比缺少了背光电源A(15脚)和地线K(16脚)。我手里这块LCD16 02的型号是HJ1602A，是绘晶科技公司的产品，它有16条引脚。如图1所示： 图1 再来一张它的背面的，如图2所示： 图2它的16条引脚定义如下： 3. VO是液晶显示的偏压信号，可接10K的3296精密电位器。或同样阻值的RM065/RM063蓝白可调电阻。见图3。 图3 4. RS是命令/数据选择引脚，接单片机的一个I/O，当RS为低电 平时，选择命令；当RS为高电平时，选择数据。 5. RW是读/写选择引脚，接单片机的一个I/O，当RW为低电平时，向LCD1602写入命令或数据；当RW为高电平时，从LCD1602读取状态 或数据。如果不需要进行读取操作，可以直接将其接VSS。 6. E，执行命令的使能引脚，接单片机的一个I/O。 7. D0—D7，并行数据输入/输出引脚，可接单片机的P0—P3任意 的8个I/O口。如果接P0口，P0口应该接4.7K—10K的上拉电阻。如果是4线并行驱动，只须接4个I/O口。 8. A背光正极，可接一个10—47欧的限流电阻到VDD。 9. K背光负极，接VSS。见图4所示。 LED显示屏驱动芯片之OE使能解析 LED驱动芯片的动态响应对于驱动芯片来说是一个相当重要的参数，直接影响LED显示屏的显示效果，如亮度一致性，流畅度等，好的芯片应该可以最大限度的实现亮度一致性。 OE宽度对芯片的影响。OE使能信号实现对整屏地亮度控制，也用于显示屏消隐，只要调整它的占空比就可以控制亮度的变化。当使能信号出现异常时，整屏将会出现不亮、暗亮或拖尾等现象。 目前行业对LED显示屏的要求是越来越高，主要是对色彩的丰富度，亮度的一致性等等，这就对芯片制造商们提出了更为苛刻的要求，要实现灰阶度的不断提升，色彩才能越来越丰富，根据木桶的短板理论，OE使能的最小脉冲宽度和反应时间决定了灰阶数的多少。OE使能宽度的减小是芯片反应速率提升的一个重要指标。为了缩短驱动芯片的OE脉冲宽度，许多芯片设计者都更为愿意牺牲线性度，即输入数据与输出亮度间的关系。一般芯片都会忽略线性度，同时各个厂家对于最短OE脉冲宽度的定义也不尽相同，许多芯片制造商都将输出端可以反应的时间定义为最短OE脉冲宽度，宏观的表现就是在显示屏显示正常的情况下找出OE使能的临界点（即显示在正常与屏闪之间的OE宽度），这样的话就不会将线性度考虑在内，只要led显示屏显示不会出现异常，则将此时的OE宽度定位最小宽度。 OE宽度是端口输出电流相应的指标：行业内一般做到250ns左右，在这个宽度的驱动芯片一般可以满足静态屏、四分之一扫描屏的要求。但随着显示屏制造商对成本的控制以及led灯点的制作工艺的提升，越来越能满足亮度的要求，显示屏也将会朝着高扫描方式的方向发展，趋向于八分之一扫甚至十六分之一扫描方式或者更高的扫描方式。这样可以减少驱动IC的数量PCB板的面积也会相应减少。当然这也对驱动IC提出了新的要求，要在快速反应的前提下，实现恒流精度的提高（及保证显示屏的亮度一致性）。 CYT5024经过专门的设计避免了OE与亮度线性度的问题，在保证OE宽度最小可达150ns的基础上力求线性度大到最佳状态，在多态扫描运用时，各项指标，如播放流畅度，色彩的丰富性效果极好。 LCD Driver(液晶驱动器) 在单片机的应用中，人机界面占据相当重要的地位。人机界面主要包括事件输入和结果指示，事件输入包括键盘输入，通讯接口，事件中断等，结果指示包括LED/LCD显示、通讯接口、外围设备操作等。而在这些人机界面当中，LCD 显示技术由于其具有界面友好，成本较低等特点而在很多应用场合得以广泛应用。 1.LCD的显示原理 在讲解LCD driver之前，我们先就LCD的显示原理作一简单的介绍。 LCD(Liquid Crystal Display)是利用液晶分子的物理结构和光学特性进行显示的一种技术。液晶分子的特性： 液晶分子是介于固体和液体之间的一种棒状结构的大分子物质； 在自然形态，具有光学各向异性的特点，在电(磁)场作用下，呈各向同性特点； 下面以直视型简单多路TN/STN LCD Panel(液晶显示面板)的基本结构介绍LCD的基本显示原理，示意图如图-1： 图-1 LCD的基本显示原理 整个LCD Panel 由上下玻璃基板和偏振片组成，在上下玻璃之间，按照螺旋结构将液晶分子有规律的进行涂层。液晶面板的电极是通过一种ITO 的金属化合物蚀刻在上下玻璃基板上。如图所示，液晶分子的排列为螺旋结构，对光线具有旋旋光性，上下偏振片的偏振角度相互垂直。在上下基板间的电压为0时，自然光通过偏振片后，只有与偏振片方向相同的光线得以进入液晶分子的螺旋结构的涂层中，由于螺旋结构的的旋旋光性，将入射光线的方向旋转90度后照射到另一端的偏振片上，由于上下偏振片的偏振角度相互垂直，这样入射光线通过另一端的偏振片完全的射出，光线完全进入观察者的眼中，看到的效果就为白色。而在上下基板间的电压为一交流电压时，液晶分子的螺旋结构在电(磁)场的作用下，变成了同向排列结构，对光线的方向没有作任何旋转，而上下偏振片的偏振角度相互垂直，这样入射光线就无法通过另一端的偏振片射出，光线无法进入观察者的眼中，看到的效果就为黑色。这样通过在上下玻璃基板电极间施加不同的交流电压，即可实现液晶显示的两种基本状态亮(On)和暗(Off)。 在实际的液晶模以驱动电压中，有几个参数非常关键： 交流电压，液晶分子是需要交流信号来驱动的，长时间的直流电压加在液晶分子两端，会影响液晶分子的电气化学特性，引起显示模糊，寿命的减少，其破坏性为不可恢复； 扫描频率，直接驱动液晶分子的交流电压的频率一般在60～100Hz 之间，具体是依据LCD Panel 的面积和设计而定，频率过高，会导致驱动功耗的增加，频率过低，会导致显示闪烁，同时如果扫描频率同光源的频率之间有倍数关系，则显示也会有闪烁现象出现。 图-2 帧频(Frame)示意图 液晶分子是一种电压积分型材料，它的扭曲程度(透光性)仅仅和极板间电压的有效值有关，和充电波形无关。电压的有效值用COM/SEG 之间的电压差值的均方根VRMS 表示： []dt t V T RMS V T 2 )(1 )(∫= LCD 显示黑白(透光和不透光)的电压有效值的分界电压称为开启电压Vth，当电压有效值超过Vth，螺旋结构的旋光角度加大，透光率急剧变化，透明度急剧上升。反之，则透明度急剧下降。光线的透射率与交流电压的有效值的关系如图-3： 摘要 自动扶梯应用日益广泛，大型商场，宾馆都已离不开它，且在火车站，机场等也愈大显身手。一个完整的扶梯系统包括电动机，主传动机构，链条机构，以及滚轮，梯级，扶手等。通常把电动机，主传动机构，链条机构以及制动，限速机构设计成一整体，叫做驱动机。 本文驱动机采用整轴式，用蜗杆副作为传动装置。驱动机是自动扶梯的驱动和减速机构，是其主要组成部分。主要功能是驱动扶梯减速运行，完成停车制动，限制超速和逆转运行。驱动机的产品质量直接影响整个扶梯的工作性能，工作状态，运载能力，工作寿命，所以扶梯对驱动机提出了极高的技术要求，研究驱动机，采用高技术设计驱动机，高质量地生产驱动机已成为开发和发展自动扶梯的重要课题。本文还对对蜗杆副进行了较核，计算对键槽进行了受力分析。 关键词：自动扶梯；电动机；机构；制动；驱动机 Abstract The range of Escalators includes products for commercial use - in department stores, hotels or offices, as well as those for use in public areas such as railway stations, airports or the underground.A comprehensive system of escalator includes the electric moror,the main The different specification thickness tubing, the spacingguide screw adjustment quantity size is different. After the caterpillar tractor the axis of a bridgemachine-finishing craft, designs the aggregate machine-tool which onits flange plate six holes drill hole working procedures uses huatai and the foundation.In the design process has consulted the massivedomestic and foreign correlation data, discovered at present does thedesign is a tradition but has the very many practical significance thedesign.. Transmission mechanism ,the chain transimission mechanism and steps,handrails. Usually,get the elector motor,the main transmission mechanism and additional brakes into one ,called the drive. As follows mainly clarifies the as follows main elaborationplastic tubing planet cutter system design.The turning gear cavity is loaded with, is the externalpower supply connects through it with on electric appliance.The drive is the most important part of the escalator ,which effects directly the quality of the escalator.for example ,the drive is the origin of the noise and the vibration produced when the escaltor works. Keywords : Escalator moror mechanism brake drive ET6218R Etek Microelectronics LED Controller/driver General Description ET6218R is an LED Controller driver on a 1/7 to 1/8 duty factor. 7 segment output lines, 4 grid output lines, 1 segment/grid output lines, one display memory, control circuit, key scan circuit are all incorporated into a single chip to build a highly reliable peripheral device for a single chip microcomputer. Serial data is fed to ET6218R via a three-line serial interface, ET6218R pin assignments and application circuit are optimized for easy PCB Layout and cost saving advantages. Features z CMOS Technology z Low Power Consumption z Multiple Display Modes(4～5 Grid, 7～8 segment) z Key scaning(7×1 Matrix) z 8-step Dimming Circuitry z Serial Interface for Clock, Data Input/Output, Strobe Pins z Available in 18-pin, DIP Package Pin Configurations 直流电机驱动电路 直流电机（direct current machine ）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。（阮智富,郭忠新 ．《现代汉语大词典》 ：上海辞书出版社 ，2009 ．） 一直以来，凭借优良的线性特性和优异的控制性能等特点，直流电机成为大多数闭环位置伺服控制系统和变速运动控制的最佳选择。特别随着计算机在控制领域，全控型、高开关频率的第二代电力半导体器件(MOSFET 、GTO 、GTR 、IGBT 等)的发展，以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的发展，直流电机得到广泛应用。在手指康复机器人系统中，直流电机起着牵引手指进行康复训练的作用。由于是面向偏瘫患者这一特殊的人群，因而直流电机需要能够在长期的低速运转时提供足够的转矩，从而带动负载，并且可以在低转速下实现稳定的运行。 直流电机的驱动电路应当具有快速、高效、精确、低功耗等特点，能够直接与微处理器接口，应用PWM 技术对直流电机调速控制。典型的直流电机驱动控制电路结构主要有分为光电隔离电路、电机驱动逻辑电路、驱动信号放大电路、电荷泵电路、H 桥功率驱动电路等四部分组成，如下图： 光 电 隔 离 路电 路电逻驱电机动辑电路泵荷电号动驱信电路 放大动率桥功驱电路 其主要控制信号有：Dir 是电机运转方向信号，PWM （脉冲宽度调制）作用是电机调速信号，Brake 为电机制动信号，Vcc 为电机驱动逻辑电路部分提供电源，VM 为直流电机电源电压，M+、M-为电机接口。 在大功率驱动系统中，采用光电隔离技术，将驱动回路和控制回路电气隔离，能够有效减少驱动控制电路对外部控制电路的干扰。光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离，光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏(三极)管封装在一起。发光二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏管转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，这样既耦合传输了信号，又有隔离作用。手指康复机器人系统中的光电隔离模块，对于高频的PWM 信号，采用HCPL2630进行隔离；对于低频的刹车信号和输出状态反馈信号采用TLP185进行隔离。 TFT-LCD液晶显示器的驱动原理 LCD显示器在近年逐渐加快了替代CRT显示器的步伐，你打算购买一台LCD吗？你了解LCD吗？液晶显示器和传统的CRT显示器，在其发光的技术原理上有什么不同？传统的CRT 显示器主要是依靠显象管内的电子枪发射的电子束射击显示屏内侧的荧光粉来发光，在显示器内部人造磁场的有意干扰下，电子束会发生一定角度的偏转，扫描目标单元格的荧光粉而显示不同的色彩。而TFT-LCD却是采用“背光（backlight）”原理，使用灯管作为背光光源，通过辅助光学模组和液晶层对光线的控制来达到较为理想的显示效果。 液晶是一种规则性排列的有机化合物，它是一种介于固体和液体之间的物质，目前一般采用的是分子排列最适合用于制造液晶显示器的nematic细柱型液晶。液晶本身并不能构发光，它主要是通过因为电压的更改产生电场而使液晶分子排列产生变化来显示图像。 液晶面板主要是由两块无钠玻璃夹着一个由偏光板、液晶层和彩色滤光片构成的夹层所组成。偏光板、彩色滤光片决定了有多少光可以通过以及生成何种颜色的光线。液晶被灌在两个制作精良的平面之间构成液晶层，这两个平面上列有许多沟槽，单独平面上的沟槽都是平行的，但是这两个平行的平面上的沟槽却是互相垂直的。简单的说就是后面的平面上的沟槽是纵向 排列的话，那么前面的平面就是横向排列的。位于两个平面间液晶分子的排列会形成一个Z轴向90度的逐渐扭曲状态。背光光源即灯管发出的光线通过液晶显示屏背面的背光板和反光膜，产生均匀的背光光线，这些光线通过后层会被液晶进行Z 轴向的扭曲，从而能够通过前层平面。如果给液晶层加电压将会产生一个电场，液晶分子就会重新排列，光线无法扭转从而不能通过前层平面，以此来阻断光线。 LCD由两块玻璃板构成，厚约1mm，其间由包含有液晶(LC)材料的5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成的可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。 液晶显示器的缺点在于亮度、画面均匀度、可视角度和反应LED显示屏常用驱动芯片资料(精)
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