LCD驅動電路IP核的設計詳解

　　本文介紹了LCD的通用驅動電路IP核設計，采用自頂向下的設計方法將其劃分為幾個主要模塊，分別介紹各個模塊的功能，用VHDL語言對其進行描述，用FPGA實現(xiàn)并通過了仿真驗證。該IP核具有良好的移植性，可驅動不同規(guī)模的LCD電路。

　　LCD因具有工作電壓低、功耗小、顯示信息量大、壽命長、易集成、方便攜帶和電磁輻射污染小等優(yōu)點，在顯示技術中異軍突起，被廣泛應用于手機、PDA產(chǎn)品、手持式儀器儀表等便攜式電子產(chǎn)品與設備中。

　　LCD驅動電路是液晶顯示系統(tǒng)的重要組成部分，是一種計算機（或MCU）和液晶屏之間的接口電路，其主要功能是通過調制輸出到液晶顯示器件電極上的電位信號的相位、峰值、頻率等參數(shù)來建立交流驅動電場。由于LCD的規(guī)格相差較大，常規(guī)的方法是針對每一種LCD開發(fā)專門的驅動電路，這樣的設計浪費時間，而且復用性較差。為此，設計一種可用于多數(shù)小規(guī)模LCD驅動電路的IP核，通過復用該IP核來解決這個問題是非常必要的。目前，國際上只有I-Shou大學的Yu-Jung Huang等人設計了可驅動不同規(guī)模LCD的驅動電路IP核，通過在系統(tǒng)中植入嵌入式微處理器來實現(xiàn)這一功能。但是，這種嵌入式微處理器使系統(tǒng)更復雜，而且成本更高。本文設計的可驅動不同規(guī)模LCD的驅動電路IP核是采用FPGA來實現(xiàn)的，能有效克服電路系統(tǒng)復雜和高成本這兩個缺點。

　設計規(guī)范

　　為了滿足當今大多數(shù)較小規(guī)模的LCD顯示應用的實際需要，本文所設計的LCD驅動電路IP核芯片具有64個COM（行）和64個SEG（列）輸出，有高速的8位并行MCU接口及串行接口，芯片內含有存儲顯示數(shù)據(jù)的RAM，并專門設計了10個控制端，可以方便靈活地進行控制。它主要有以下幾個主要功能：

　　1、為液晶顯示屏提供掃描時序信號和顯示信號數(shù)據(jù)；

　　2、支持以總線形式直接與MCU相連；

　　3、可驅動不同規(guī)模的LCD（n×m），n可以連續(xù)取值（n=0~63），m只可取8的倍數(shù)（m=8k，k取自然數(shù)）；

　　4、支持IP核之間的級聯(lián)以驅動較大規(guī)模的LCD，最大分別支持4個IP核行間級聯(lián)和列間級聯(lián)；

　　5、可以提供較寬的驅動輸出電壓范圍以適應不同的LCD器件；

　　6、提供畫中畫、分屏顯示等功能。