LCD分屏及切屏原理分析,分段式LCD屏幕設計原理

　　段式LCD現實(shí)的原理是什么？該如何設計？

　　其實(shí)驅動(dòng)波形和液晶顯示的關(guān)系很簡(jiǎn)單，只要記住液晶不能加直流電，哪些波形全是為了做出一個(gè)交流驅動(dòng)電壓信號，COM和SEG雖然波形看似復雜，其實(shí)又很簡(jiǎn)單，COM是一個(gè)順序掃描脈沖序列，周而復始的出現，能否點(diǎn)亮只要看一個(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，簡(jiǎn)單的說(shuō)指明驅動(dòng)電壓的臺階數，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，現在知道1/2bias和1/3bias能計算出什么了吧。bias數越多，亮與不亮的區別明顯些，提高亮滅對比度。

　　這方面具體的資料都不是太多，其實(shí)看不同的LCD 驅動(dòng)芯片規格說(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

　　最近調試R61509V這顆LCM驅動(dòng)芯片時(shí)，出現在純色測試畫(huà)面下畫(huà)面刷新有殘留（tearing effect，即TE）的問(wèn)題。根本原因是主控寫(xiě)圖像數據的速度與LCM刷屏的速度不一致造成的，具體是刷屏速度要快于主控寫(xiě)速度。好在很多LCM驅動(dòng)芯片都有一個(gè)Fmark腳，用來(lái)與主控同步，當Fmark發(fā)出一個(gè)信號給主控時(shí)，主控才開(kāi)始寫(xiě)一幀數據，這樣就可以保證兩邊同步。講述前首先對幾個(gè)概念描述：

　?。?）刷屏速度

　　刷屏率是指LCM刷新的速度，這個(gè)值一般在LCM的初始化CODE中會(huì )設定好。對于瑞薩的R61509V這顆LCD驅動(dòng)，設定0x0010寄存器就是設定刷屏速度。根據公式：幀率=678KHZ/{（RTN）*DIV*（432+8+8）}，其中678K是LCM內部的時(shí)鐘源，RTN是每行的時(shí)鐘數，DIV是分頻系數，（432+8+8）則是行像素。測得的結果是：

　　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 )導致出現flicker現象，所以一般要設定在60HZ以上。

　?。?）主控寫(xiě)速度WR跟片選CS

　　這兩個(gè)PIN腳對每個(gè)DBI的LCM都具備，兩者的工作頻率是一致的。主控每次寫(xiě)一幀數據時(shí)，會(huì )有一個(gè)片選信號，同時(shí)對應一個(gè)WR的寫(xiě)有效信號。主控的寫(xiě)頻率的變化是由工作狀態(tài)決定的，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，如果畫(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 )出現丟幀現象。

　?。?）Fmark功能

　　要使能fmark，首先要保證主控的fmark腳與LCM的fmark腳是正確連接的；其次要在LCM初始化中使能屏的fmark功能，保證LCM周期性發(fā)出信號給主控，同時(shí)使能主控的fmark功能，保證主控收到一個(gè)fmark信號才寫(xiě)一幀數據。

　　LCM的fmark有兩個(gè)參數可以配置：一是刷多少次屏發(fā)出一個(gè)fmark信號，比如不一定要每次刷屏都發(fā)fmark信號，可以刷幾次屏發(fā)一次fmark信號；二是fmark的位置參數，可以讓fmark遲滯幾條線(xiàn)輸出，目的是讓主控晚點(diǎn)寫(xiě)數據到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，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的第一行讀數據刷下二楨，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)。導致讀GRAM超過(guò)寫(xiě)GRAM，所以會(huì )在上方產(chǎn)生tearing。要避免TE輸出太早，導致寫(xiě)GRAM先開(kāi)始，所以要加延遲，保證讀老舊數據開(kāi)始后，寫(xiě)GRAM才開(kāi)始。

　?。?）fmark周期與CS周期

　　出現TE現象的根本原因是兩邊速度不一致，具體是LCM的刷新速度要快于主控送數據的速度，兩者的速度要符合一定的范圍才行。只要保證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出現的根本條件是讀寫(xiě)有交叉。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 )有切屏現象。

　　舉個(gè)實(shí)例：比如CS差不多就比兩個(gè)TE周期小一點(diǎn)，要刷兩楨數據，首先第一楨刷屏開(kāi)始刷屏了，表示讀GRAM開(kāi)始，它的速度比較快，它讀的是老舊數據；緊接著(zhù)主控開(kāi)始寫(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)入的新數據，在寫(xiě)完GRAM之前，讀的步驟永遠跟不上寫(xiě)的步驟，就不會(huì )出現tearing。

　　如果CS比兩個(gè)TE周期大，假設相當于三個(gè)TE周期，那么只有在第三個(gè)TE讀周期時(shí)，顯示的數據才是寫(xiě)好的GRAM的數據；第一個(gè)TE讀的是老舊的數據，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，導致顯式一部分是舊的一部分是新的，所以出現TE。此即本質(zhì)。

　?。?） TE類(lèi)型

　　TE顯示使能時(shí)，必須保證CPU的LCD TE使能和LCM驅動(dòng)的TE功能都打開(kāi)。LCM的TM使能有兩種：VSYSC，VSYNCHSYNC。圖示如下：

　　2 me的總結

　　注意：

　　作為幀同步信號的VSYNC，每發(fā)出一個(gè)脈沖，都意味著(zhù)新的一屏圖像數據開(kāi)始發(fā)送。而作為行同步信號的HSYNC，每發(fā)出一個(gè)脈沖都表明新的一行圖像資料開(kāi)始發(fā)送