LCD显示器的介面分类标准简介.docx

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1、n LCD顯示器的介面分類標準簡介n 液晶顯示器DVI介面各腳的信號定義n LCD的顯示介面標準n LCD液晶顯示器介面大全n LCD顯示器的類比/數位介面n LVDS系列介紹n 常規LVDS介面液晶屏定義n 彩色液晶屏介面及其驅動電路n 液晶屏驅動板的一般引腳定義LCD顯示器的介面分類標準簡介 2006-4-29 -從理論上說，由於LCD顯示器是純數位設備，數位介面必然要取代類比介面的，但目前市場上大部分的液晶顯示器使用的還是類比信號介面，其根本原因就是規範和標準的不統一。 目前來看，關於數位介面的技術標準正逐漸地統一起來，越來越多的顯示晶片具備了支援數位視頻輸出的能力，顯卡製造商開始在顯卡

2、上集成數位顯示介面。下面我們就逐一介紹三種視頻數位介面的標準。 P&D Digital Plug-and-Display（P&D）標準是視頻電子標準委員會（VESA）制定的，但在1997年該標準發佈時，已經和當時的實際情況大大脫節。比如在P&D標準中定義的顯示信號介面，是一個多功能的介面，能夠同時傳送數位信號和類比信號，但是這一點毫無意義，額外的USB和IEEE 1394介面除了會大大增加成本，而且對於顯示信號的傳送是畫蛇添足，也沒有哪個顯示卡製造商願意在自己的產品上添加這樣昂貴而無用的介面。也正是因為VESA遲遲拿不出像樣標準的失誤，很多公司都各自聯合夥伴推出各自的標準，使得數位介面標準的現

3、況出現混亂。 DFP DFP-Digital Flat Panel Group標準是Compaq公司提出的一個行業標準，20針的DFP介面可以支援最高1280X1024解析度。 支持DFP標準的大公司還有加拿大的ATL，該公司生產出了第一塊具有DFP介面的顯示卡。後來VESA也將DFP介面選作P&D標準的過渡，實際上只要將兩種介面標準的功能定義作一個比較，就會發現，二者並沒有大的差別。在電氣性能的定義上，兩者是守全一致的，DFP標準去掉了原來P&D介面標準中那些昂貴而不實用的選件，比如USB，IEEE 1394等等，所以DFP標準在施行的時候要便宜得多。但是DFP標準只支援到1280X1024

4、的解析度，解析度不足的先天缺陷使得DFP介面不可能太長久。 DVI DVI - Digital Visual Interface介面可以傳送數位信號和類比信號，並且實現的解析度也可以高得多。這一標準由Digital Display Working Group（DDWG）提出，支持DVI標準的公司有很多也是原來DFP標準的支持者，隨後VESA也接受了DVI標準。從技術發展角度來看，DVI介面的前途一片光明，因為它可以支持1280X1024以上的解析度，而且同時也可以傳輸類比的視頻信號，這樣CRT顯示器也可以應用在DVI介面上。液晶顯示器DVI介面各腳的信號定義 2006-7-14 -DVI介面是

5、1999年由數位顯示工作組DDWG(Digital Display Working Group)推出的介面標準，是Digital Visual Interface的縮寫，其造型是一個24針的接插件。是專為LCD顯示器這樣的數位顯示設備設計的。DVI介面有多種規格，分別是DVI-Digital（DVI-D）、DVI-Analog（DVI-A）跟DVI-Integrated （DVI-I），DVI-Digital（DVI-D）只有支援數位顯示的設備 、DVI-Analog（DVI-A）只有支援數位顯示的設備，DVI-Integrated （DVI-I）則是支援數位顯示跟類比顯示。之所有會有這樣的搭

6、配，因為DVI雖然是為了數位顯示設備所訂定的標準，但是因為透過數位的傳送不會降低畫面的效果，再加上為了考慮能夠轉換成模擬訊號，所以才會有DVI-D、DVI-A跟DVI-I這三種接頭，其中DVI-I可以相容DVI-D裝置（包括連接線），但是DVI-D接頭卻不能夠使用DVI-I連接線，所以大家會看到數位顯示設備是DVI-D的接頭，連接線是DVI-I的接頭，顯示卡是DVI-I的接頭。且DVI-I也可轉接成為D-sub 15pin。DVI-A其實就是VGA介面標準，只是換湯不換藥而已。所以帶有DVI介面的液晶顯示器也並不一定就是真正的數位液晶顯示器；DVI-D則實現了真正的數位信號傳輸。而DVI-I通

7、吃上述兩個介面，當DVI-I接VGA設備時，就是起到了DVI-A的作用；當DVI-I接DVI-D設備時，便起了DVI-D的作用。為了相容傳統的類比顯示設備，現在的大部分顯卡都採用了24只數位信號針腳和5只類比信號針腳的DVI-I介面。DVI有DVI1.0和DVI2.0兩種標準，其中DVI1.0僅用了其中的一組信號傳輸通道(data0-data2)，傳輸圖像的最高圖元時鐘為165M，通道中的最高信號傳輸碼流為1.65GHz，最高解析度可達1600120060。而DVI2.0則用了全部的兩組信號傳輸通道(data0-data5)，傳輸圖像的最高圖元時鐘為330M，可支援19201280解析度，支援

8、HDMI格式，每組通道中的最高信號傳輸碼流也為1.65GHz。目前還沒有DVI2.0的應用，因此目前所說的DVI都是指DVI1.0標準。從介面定義上可以看出，DVI-I實際上是在DVI-D的基礎上增加了類比介面。有一種觀點認為DVI-I只是一種過渡型的介面，最終會發展成DVI-D與VGA分別存在的情況，這裏我們不妄加評測。我們主要介紹DVI-D介面。 LCD的顯示介面標準 2006-5-12 -1、類比介面和數位介面將類比信號輸入到TFT-LCD顯示設備上來顯示本身就是很可笑的一件事情。電腦中運行的都是資料，包括圖像資訊，它們在顯示卡上轉換成類比信號，然後通過連接線傳輸到顯示器，然後再在顯示器

9、上以數位信號的形式顯示，如果這樣做，是十足的多此一舉了。而且這樣做的後果很明白，一是增加了額外的硬體開銷，二是在信號的轉換過程中不可避免有損耗，最終影響了顯示的圖像質量。所以，數位信號介面才適合液晶顯示器。然而，市場的實際情況卻不儘然。目前市場上大部分的液晶顯示器使用的還是類比信號介面，揪其根本原因就是規範和標準的不統一。關於液晶顯示器的數位介面的標準有LVDS, TDMS, GVIF, P&D, DVI 和DFP 等許多，在這樣的情況下，生產商很難確定用戶的傾向是什麼。而在八十年代，類似的現象也曾出現過，當時是針對錄像帶的格式有VHS, Beta 和Video2000 的紛爭，最終的結果是V

10、HS標準統一了市場，而技術上領先的Beta標準卻反而落馬。究竟是哪種標準最終將統一實行，目前尚未有定論。但是，我們可以先從技術的角度來分析分析情況。在應用在顯示器上的數位介面技術還沒有問世的時候，類比介面的液晶顯示器獨霸市場是理所當然的，而因為標準的不統一以及顯示卡製造上的問題也延緩了類比介面被淘汰的步伐。但是在今天看來，類比介面的液晶顯示器在技術上是落後的，但卻在市場銷售上取得了成功。造成這一現象的最大原因是，液晶顯示器的應用往往是一些有特殊要求的場合的，而且往往是一整個配置計畫的部分，購買者往往是大公司，學校，政府機構，軍隊部門。對於這些單位，他們往往都有一個現成的硬體體系，這些單位購買液

11、晶顯示器的目的往往是將原有的CRT顯示器升級，所以他們理所當然地希望新購買的液晶顯示器能直接連接在原有的圖形卡的VGA介面上。這樣一來，再想升級到數位介面就難了。類比介面的TFT顯示器還有一個最大的弱點就是在顯示的時候出現圖元閃爍的現象，這種現象出現的原因是時鐘頻率與輸入的類比信號不100%同步，造成少數圖元點的閃爍。這在顯示字元和線條的時候比較明顯。 而數位介面的TFT就沒有將時鐘頻率與類比信號調諧的麻煩，對於數位介面的TFT-LCD來說，要調整的只有亮度和對比度。優點(1)不存在模數轉換，數模轉換過程中的信號衰減(2)不需要進行時鐘頻率，向量的調整(3)價格便宜，減少了相應的電路和元件(4

12、)與目前電腦標準的VGA視頻信號介面完全相容(5)不需要購買特殊的顯卡缺點(1)目前存在至少三種介面標準(P&D, DFP 和DVI)(2)需要帶有數位視頻的顯示卡來配合使用(3)為了避免圖元閃爍的出現，必須作到時鐘頻率，向量與類比信號的完全一致(4)電纜中傳輸的信號易受干擾(5)顯示器內部要加入負責模數轉換的電路(6)無法升級到數位介面2、數位視頻界面的標準目前來看，關於數位介面的技術標準正逐漸地統一，越來越多的顯示晶片也具備了支援數位視頻輸出的能力，顯卡製造商開始在顯卡上集成數位顯示介面。下面我們就逐一介紹三種視頻數位介面的標準。(1) P&DDigital Plug-and-Displa

13、y (P&D) 標準是視頻電子標準委員會（VESA）制定的，但是，在1997年該標準發佈的時候已經和當時的實際情況大大脫節。比如在P&D標準中定義的顯示信號介面是一個多功能的介面，能夠同時傳送數位信號和類比信號，但是這一點毫無意義，額外的USB和IEEE 1394介面除了會大大增加成本，而且對於顯示信號的傳送是畫蛇添足，也沒有哪個顯示卡製造商願意在自己的產品上添加這樣昂貴而無用的介面。也正是因為VESA遲遲拿不出像樣標準的失誤，很多公司都各自聯合夥伴推出各自的標準，使得數位介面標準的現況如此混亂。(2) DFP - Digital Flat Panel GroupDFP - Digital F

14、lat Panel Group 標準是Compaq公司提出的一個行業標準，20針的DFP介面可以支援最高1280X1024解析度。支持DFP標準的大公司還有加拿大的ATI，該公司生產出了第一塊具有DFP介面的顯卡。後來VESA也將DFP介面選做P&D標準的過渡，實際上只要將兩種介面標準的功能定義做一個比較就會發現兩者並沒有什麼大的差別。在電氣性能的定義上，兩者是完全一致的，DFP標準屏除了原來P&D介面標準中那些昂貴而不實用的選件，比如USB，IEEE1394等等，所以DFP標準在施行的時候要便宜得多。但是DFP標準只支援到1280x1024的解析度。目前，採用DFP標準介面的顯卡有ATIs

15、Rage Pro LT, Voodoo 3s 3500 和Number Nines SR9 。但是解析度不足的先天缺陷使得DFP介面不可能太長久。(3) DVI - Digital Visual InterfaceDVI - Digital Visual Interface 介面可以傳送數位信號和類比信號，並且實現的解析度也可以高得多。這一標準由Digital Display Working Group (DDWG)提出，支持DVI標準的公司有很多也是原來DFP標準的支持者，隨後VESA也接受了DVI標準。從技術發展角度來看，DVI介面的前途一片光明，因為它可以支持1280x1024以上的解析

16、度，而且同時也可以傳輸類比的視頻信號，這樣CRT顯示器也可以應用在DVI介面上。昂貴的P&D介面最不實用，而DFP介面又有顯示解析度的上限，還只能支援數字平面顯示器；只有DVI介面在保證良好的效果的同時也保證了向下的相容性，正因為如此，DVI介面標準得到了行業中廣泛的支援，Matrox, ATI 等大的顯卡生產商已經開始生產DVI介面的顯卡。LCD液晶顯示器介面大全 2006-5-26 -一、字元型液晶顯示模組的直接訪問控制地址分配指令口寫位址：f000h指令口讀位址：f002h資料口寫位址：f001h資料口讀位址：f003h二、字元型液晶顯示模組的間接訪問控制I/O口分配P3.3 RS寄存器

17、選擇P3.4 R/W 讀寫選擇P3.5 E 使能信號三、內置SED1520圖形液晶模組的直接控制地址分配寫指令代碼(E1):c000h讀狀態字(E1):c200h寫顯示資料(E1):c100h讀顯示資料(E1):c300h寫指令代碼(E2):e000h讀狀態字(E2):e200h寫顯示資料(E2):e100h讀顯示資料(E2):e300h四、內置SED1520圖形液晶模組的間接控制 I/O口分配 P3.2 A0 寄存器選擇P3.3 R/W讀寫選擇P3.4 E1 使能信號1P3.5 E2 使能信號2 五、內置HD61202圖形液晶模組的直接控制地址分配寫指令代碼(左):0000h讀狀態字(左):

18、0200h寫顯示資料(左):0100h讀顯示資料(左):0300h 寫指令代碼(中):0800h讀狀態字(中):0a00h寫顯示資料(中):0900h讀顯示資料(中):0b00h寫指令代碼(右):0400h讀狀態字(右):0600h寫顯示資料(右):0500h讀顯示資料(右):0700h六、內置HD61202圖形液晶模組的間接控制I/O口分配P3.0 CSA片選CSAP3.1 CSB片選CSBP3.2 D/I寄存器選擇P3.3 R/W讀寫選擇P3.4 E使能信號七、內置T6963C圖形液晶模組的直接控制地址分配指令通道位址:8100h資料通道位址:8000h八、內置T6963C圖形液晶模組的間

19、接控制I/O口分配P3.2 C/D通道選擇P3.3 WR 寫操作信號P3.4 RD 讀操作信號九、內置HD61830A/B圖形液晶模組的直接控制地址分配寫資料口位址:8000h讀數據口位址:8200h寫指令口位址:8100h讀狀態口位址:8300h十、內置HD61830A/B圖形液晶模組的間接控制I/O口分配P3.2 RS通道選擇P3.3 RW 讀寫選擇P3.4 E使能信號十一、內置SED1335圖形液晶模組的直接控制地址分配 寫指令口位址:8100h寫資料口位址:8000h讀數據口位址:8100h讀狀態口位址:8000h十二、內置SED1335圖形液晶模組的間接控制I/O口分配P3.2 A0

20、 寄存器選擇P3.3 RD讀信號P3.4 WR 寫信號LCD顯示器的類比/數位介面 2006-7-12 -液晶顯示器(LCD)是為PC開發的最新附件之一。與同類的陰極射線管(CRT)顯示器相比，LCD顯示器體積小、輻射少、功耗低，同時視頻性能優越、外觀新穎圓滑。技術的進步、需求的增加以及生產成本的降低，使LCD的價格降到可為普通消費者接受，人們在考慮配置一個新的帶LCD顯示器的電腦系統，或是替換掉舊的CRT顯示器。 在決定一項新的購置計畫時，大部分消費者都要權衡其需求。在一定的價格範圍內，對於給定的一套產品的特點及預期的性能水平，消費者會在充分權衡後決定是否購買該產品。電腦和電腦附件的購買過程

21、也與此類似。系統工程師必須瞭解消費市場中的性能價格比。對於這種成本敏感市場而言，設計的主要目標是降低板級的BOM (原材料費用)成本。板級元器件的去除等同於最終產品市場價格的大幅降低。如果購買模式如上所提，消費者該怎樣在數位顯示器和類比顯示器間作一選擇呢？ 消費者在購置時會考慮以下幾個關鍵因素：性能、相容性以及成本。在購置顯示器時，介面類型也成為關鍵的考慮因素之一。標準的紅、綠、藍(RGB)類比介面正面臨著數位介面日漸強大的挑戰。以下篇幅將著重討論兩種方案間的差異。 類比介面在市場上現有的大量RGB類比顯示器中，來自電腦的離散視頻資料RGB送至DAC，然後數位信號被轉化為類比信號並與水平及垂直

22、同步信號一起傳送到顯示器。 在顯示器內部，前置放大器具有放大、鉗位及偏移調節的作用。可選擇使用單獨的前置放大器或集成前置放大器。目前市場上供應的前置放大器都設計用於CRT顯示器，並未經過優化以用於LCD。因而，在LCD環境下，前置放大器所產生的失效及錯誤會降低視頻性能。 下一步關鍵是實現類比信號到數位信號的轉換(ADC)。在轉換過程中，轉換器有限的解析度會產生錯誤，包括DC部分的線性度和偏移以及AC成分的電火花及位元錯誤等。雖然參照說明書這些不理想的特性顯得很重要，但如果只是隨機發生，人眼不容易察覺。LCD屏的刷新率達到60Hz時，如果閃爍並不太多，人眼將會濾除這些信號。值得注意的是ADC的輸

23、入帶寬是有限的。如果ADC沒有足夠的輸入帶寬，這些影響會表現在顯示幕上。在一個象素點上，當視頻信號由白轉黑時，如果ADC輸入帶寬不佳，則會大幅降低LCD顯示器的視頻性能。由於類比信號會全幅振盪，輸入帶寬不佳的ADC會導致象素消退，象素之間的邊緣將不再平整而是變得模糊，在黑色垂直線與白色垂直線相鄰的地方將變成灰線。建議ADC輸入帶寬為採樣時鐘頻率的1.5倍。時鐘頻率通過顯示器的解析度和刷新率來決定。例如刷新率為85Hz的XGA(1024768)顯示器需要89MHz的時鐘，ADC輸入帶寬至少為133MHz。 Fs = (水平解析度垂直解析度刷新率) / 0.75) 其中 0.75 是有效視頻因數(

24、active video factor) = (1024 768 85) / 0.75 = 89.13MHz 所以輸入帶寬為89.13 1.5 = 133.7MHz 在類比介面中，需要一個資料時鐘在LCD顯示器及圖形控制器傳來的輸入信號間進行同步。同步由鎖相環(PLL)提供，它用電腦的水平同步脈衝來為ADC和數位控制器晶片產生內部時鐘信號。為了確保ADC能在正確的時間採樣，需要進行相位調節。為了獲得最佳的視覺性能，也許需要用戶自己調節顯示器。PLL還會在顯示器中產生相位雜訊或時鐘抖動，從而在顯示器上產生不良的畫面，即在灰色的背景中產生“雪花”，或在亮度上出現明顯的不同。產生這種視覺影響時，通常

25、在LCD屏上有一塊區域看上去比顯示幕的其他部分要暗一些或亮一些。 在類比系統中，信號一旦被轉換為資料流程，LCD顯示器通常就需要進行適當的調節及幀比率調整。可對圖像進行縮放以符合顯示幕的大小，同時調整幀比率來設置刷新頻率以滿足顯示器的要求，通常為60Hz。在縮放過程中，由類比信號到數位信號轉換過程產生的信號退化可能會被放大。此外，不標準的圖形控制卡、電纜的遮罩性差以及連接器質量低劣也會降低信號的性能，導致整個資料轉換過程的誤差，引起圖像質量的降低。 數位介面 在數位介面裝置中，電腦資料可以直接發送到顯示器，而無需進行資料轉換。由於不再需要將資料轉換為類比信號隨後再還原為數位信號，從而排除了與之

26、相關的可能引起的誤差。 美中不足的是，數位介面不能共用類比介面方案的通用標準。有可能成為數位介面標準的競爭標準包括：低壓差分信號(LVDS)標準、PanelLink標準、傳輸最小差分信號(TMDS)標準以及用於顯示器的數位介面(DISM)標準。每種提議的傳輸技術都有其優點，但在單一標準被採用並獲得推廣前，電腦廠商們仍會將關注那些可能長期應用的方案上。根據電腦產業的快速變革而言，幾乎很難做出一個正確的選擇。每種標準都在瓜分市場，從而使得數位式的解決方案相對昂貴。 LVDS系列介紹 2006-8-3 -低壓差分信號傳輸 (LVDS) 是一種滿足當今高性能資料傳輸應用的新型技術。 由於其可使系統供電

27、電壓低至 2V，因此它還能滿足未來應用的需要。 此技術基於 ANSI/TIA/EIA-644 LVDS 介面標準。LVDS 技術擁有 330mV 的低壓差分信號 (250mV MIN abd 450mV MAX) 和快速過渡時間。 這可以讓產品達到自 100 Mbps 至超過 1 Gbps 的高資料速率。 此外，這種低壓擺幅可以降低功耗消散，同時具備差分傳輸的優點。 LVDS 技術用於簡單的線路驅動器和接收器物理層器件以及比較複雜的介面通信晶片組。 通道鏈路晶片組多工和解多工慢速 TTL信號線路以提供窄式高速低功耗 LVDS 介面。 這些晶片組可以大幅節省系統的電纜和連接器成本，並且可以減少連

28、接器所占面積所需的物理空間。LVDS 解決方案為設計人員解決高速 I/O 介面問題提供了新選擇。 LVDS 為當今和未來的高帶寬資料傳輸應用提供毫瓦每十億位元的方案。 匯流排 LVDS (BLVDS)匯流排 LVDS (BLVDS) 是基於 LVDS 技術的匯流排界面電路的一個新系列，專門用於實現多點電纜或背板應用。它不同於標準的LVDS，提供增強的驅動電流，以處理多點應用中所需的雙重傳輸。BLVDS 具備大約 250mV 的低壓差分信號以及快速的過渡時間。 這可以讓產品達到自 100 Mbps 至超過 1Gbps 的高資料傳輸速率。 此外，低電壓擺幅可以降低功耗和雜訊至最小化。差分資料傳輸配

29、置提供有源匯流排的 +/-1V 共模範圍和熱插拔器件。 BLVDS 產品有兩種類型，可以為所有匯流排配置提供最優化的介面器件。 兩個系列分別是：l 線路驅動器和接收器 l 串列器/解串器晶片組 匯流排 LVDS 可以解決高速匯流排設計中面臨的許多挑戰。 BLVDS 無需特殊的終端上拉軌。 它無需有源終端器件，利用常見的供電軌（3.3V 或 5V），採用簡單的終端配置，使介面器件的功耗最小化，產生很少的雜訊，支持業務卡熱插拔和以 100 Mbps 的速率驅動重載多點匯流排。 匯流排 LVDS產品為設計人員解決高速多點匯流排界面問題提供了一個新選擇。常規LVDS介面液晶屏定義 2006-7-12

30、-20PIN單6定義：1：電源2：電源3：地 4：地 5：R0- 6：R0+ 7：地 8：R1- 9：R1+ 10：地 11：R2- 12：R2+ 13：地 14：CLK- 15：CLK+ 16空 17空 18空 19 空 20空每組信號線之間電阻為（數位表120歐左右） 20PIN雙6定義：1：電源2：電源3：地 4：地 5：R0- 6：R0+ 7：R1- 8：R1+ 9：R2- 10：R2+ 11：CLK- 12：CLK+ 13：RO1- 14：RO1+ 15：RO2- 16：RO2+ 17：RO3- 18：RO3+19：CLK1- 20：CLK1+每組信號線之間電阻為（數位表120歐左右

31、） 20PIN單8定義：1：電源2：電源3：地 4：地 5：R0- 6：R0+ 7：地 8：R1- 9：R1+ 10：地 11：R2- 12：R2+ 13：地 14：CLK- 15：CLK+ 16：R3- 17：R3+每組信號線之間電阻為（數位表120歐左右） 30PIN單6定義：1：空2：電源3：電源 4：空 5：空 6：空 7：空 8：R0- 9：R0+ 10：地 11：R1- 12：R1+ 13：地 14：R2- 15：R2+ 16：地 17：CLK- 18：CLK+ 19：地 20：空- 21：空 22：空 23：空 24：空 25：空 26：空 27：空 28空 29空 30空每組信

32、號線之間電阻為（數位表120歐左右） 30PIN單8定義：1：空2：電源3：電源 4：空 5：空 6：空 7：空 8：R0- 9：R0+ 10：地 11：R1- 12：R1+ 13：地 14：R2- 15：R2+ 16：地 17：CLK- 18：CLK+ 19：地 20：R3- 21：R3+ 22：地 23：空 24：空 25：空 26：空 27：空 28空 29空 30空每組信號線之間電阻為（數位表120歐左右） 30PIN雙6定義：1：電源2：電源3：地 4：地 5：R0- 6：R0+ 7：地 8：R1- 9：R1+ 10：地 11：R2- 12：R2+ 13：地 14：CLK- 15：C

33、LK+ 16：地 17：RS0- 18：RS0+ 19：地 20：RS1- 21：RS1+ 22：地 23：RS2- 24：RS2+ 25：地 26：CLK2- 27：CLK2+每組信號線之間電阻為（數位表120歐左右） 30PIN雙8定義：1：電源2：電源3：電源 4：空 5：空 6：空 7：地 8：R0- 9：R0+ 10：R1- 11：R1+ 12：R2- 13：R2+ 14：地 15：CLK- 16：CLK+ 17：地 18：R3- 19：R3+ 20：RB0-21：RB0+ 22：RB1- 23：RB1+ 24：地 25：RB2- 26：RB2+ 27：CLK2- 28：CLK2+

34、29：RB3- 30：RB3+每組信號線之間電阻為（數位表120歐左右）一般14PIN、20PIN、30PIN為LVDS介面。彩色液晶屏介面及其驅動電路 2006-7-5 -市場上有大批的各種型號的液晶屏，廣大用戶及電子愛好者都想利用二手屏開發液晶電視或製作投影機，但目前有關這方面的資料和書籍比較少，很多人拿到液晶屏卻找不到相關資料，而束手無策。本人從事彩色液晶行業多年，願將相關資料和經驗與廣大電子愛好者共用。一、市場流行二手屏簡介目前市場上主要是STN 型彩色液晶屏（俗稱偽彩屏）和TFT 型彩色液晶屏（俗稱真彩屏）。從介面方式上分有數位屏和類比屏。目前在我國市場上電子愛好者通常能買到的大部分

35、是二手屏，一般以日本公司的產品為主，品種很多。但由於此類液晶屏大都為日本的PACHINKO （俗稱柏青哥，一種小鋼珠的賭博遊戲）機的拆機屏。由於此類屏數量多，價格便宜，市場擁有量大，所以本文重點介紹此類液晶屏的介面及其驅動電路。日本PACHINKO（柏青哥）遊戲機用液晶屏一覽表如附表所示。需說明的是：關於液晶屏的圖像解析度，許多廠家的標注方法不同，象320234，有的液晶屏資料上標注為960234，這實際上是將R、G、B 三基色乘上了320。即3320=960。同樣地，7 16:9 的屏有的標為480234，有的標為1440234，它也是將3480=1440 而得出的。圖像的解析度指標主要是看

36、垂直方向的線數，比如，兩個分別標有800480 和1440234的7液晶屏，哪個圖元點多，解析度高呢？顯然應該是800480的解析度高，它是數位屏，可以支援VGA輸入。那麼是不是數位屏就解析度高呢？也不儘然。象附表中的夏普LM32C041，EPSON 4、5.6、6.5，ALPS LFUBK9111A/LFUBK3041A 雖然是數位屏，但其解析度也只有320234。另外一個問題是：如何區分STN屏（偽彩屏）和TFT屏（真彩屏）呢？STN 由於工藝技術比較落後，其彩色鮮豔度，色彩還原性，圖像回應速度，圖像觀看角度等與TFT屏相比，都有明顯的差距，兩種類型的屏放在一起，很容易區分出來。早期的ST

37、N 屏回應速度很慢，在播放動態圖像時，會有明顯的拖尾現象，只適合顯示靜態圖像。但象卡西歐CMV54NT04P，CMW72NS46P，西鐵城 USC-501/504/610 和夏普LM6Q401，LM072QCAT50，雖然也是STN 屏，但由於採用了新的技術，提高了回應速度和色彩鮮豔度，使許多新手誤把它看成了真彩屏。另外，大多數液晶屏通過其型號也能看出是STN 還是TFT 屏，如夏普液晶屏LQ字頭的一般是TFT 真彩屏，LM字頭的是STN 偽彩屏。 近兩年來，日本PACHINKO 遊戲機市場也在變化，其顯示器用的液晶屏以7以上的為主，7以下的液晶屏在新機種上已基本不採用了。也就是說，今後7以下

38、的二手屏會越來越少了。希望廠家開發時注意這個情況。筆者曾聽到許多愛好者問，可否用二手筆記本電腦的液晶屏改液晶電視？這個問題十分複雜，二手筆記本電腦的液晶屏的確比較便宜，但為了降低功耗，延長電池供電的時間，大都故意將液晶背光亮度降低，因背光燈管的功耗，占液晶功耗的一半以上。另外這種屏回應速度較慢，且屏的品種太多，太複雜，有的還是STN 屏，除非屏的品種比較單一，數量較多，且有條件開發做視頻顯示器或液晶電視，驅動板供應商才願意投入開發，否則，業餘愛好者自己很難製作，改裝成液晶電視。如果有條件能換新的高亮度燈管，且是近幾年出的液晶屏，同時還能找到屏的介面資料，也還是有機會改成液晶電視的。二、液晶屏介

39、面及驅動電路簡介有關二手液晶屏的驅動電路，先說類比屏。其驅動電路一般由視頻解碼、伽瑪校正（校正）、時序控制（TIMING CONTROL，也稱T-CON IC）三大部分組成。如要增加OSD顯示、遙控、電視接收等功能則還要加上CPU。一般二手液晶屏會帶有一個電路板，其上絕大多數已有伽碼矯正電路和時序控制電路。板上一般可以找到IR3Y26、MM1288、TA8696等伽碼校正IC，我們只需再加一個視頻解碼電路即可。這種解碼IC很多，如TDA8361，TDA8362，IR3Y29，IR3Y31，CXA1950，M52042，M52045，AN5372，NJM1300，NJM2529，TA8795，T

40、A8819，TA8695等。另外還有一部分液晶屏沒帶伽碼矯正IC，這時就需要在驅動電路上採用IR3Y29，IR3Y31，TA8795，NJM2595等帶伽碼矯正功能的解碼IC。這些屏的時序控制IC ，一般不能在市場上買到，必須要利用原機上的時序控制IC。如果是新屏象LG-PHILIPS，AU，三星 等小尺寸液晶屏，供應商都會配套供應時序控制IC，如MN5814，UPS015，UPS017，TX8801，TX8806等。特別注意，不同的屏要配不同的時序控制IC。再說數位屏，數位屏除了在硬體上要開發外，還要開發相關的軟體。要得到屏的介面定義和屏的時序圖資料才能開發驅動板。一般電子愛好者自己不方便開

41、發。市場上今後7以上的二手屏會很多，價格相對較便宜，而這些屏又大多數是數字屏。象7 松下、7日立、7.8東芝、8 夏普和三洋、8.4東芝和三菱（具體型號見附表）。數字屏一般是4BIT ，6BIT ，8BIT R、G、B三基色分別驅動，比特數越高，圖像效果越好。但早期也有串列6BIT 的數位屏如：愛普生3.2、4、5.6、6.5 (型號見附表)就是6BIT的串列數位屏。數字屏的驅動相對比較複雜。一般先將輸入的視頻信號進行A/D轉換，然後進行數位解碼，解碼後的信號送入SCALING IC 進行圖像的縮放處理，處理後還要進行時序控制處理，到液晶屏的介面之前還要經過介面電路，一般主要有TTL 和LVD

42、S（低壓差分信號low-voltage differential signaling）兩種介面格式 。當然還有其他格式的介面，但市場上不太流行。PACHINKO 用的二手數位屏以TTL介面為多。以上介紹了液晶屏的介面和驅動電路的基本構造。下面分別介紹這兩類應用的驅動電路方案。三、模擬屏驅動方案對類比屏而言，驅動電路是大同小異，主要是屏的介面定義不同。需注意的是，有些屏需要複合同步信號，有些需要行，場分離同步信號。另外要注意同步信號的極性是正還是負，屏點亮有的需要幾十伏的負壓。當然還有很重要的背光源的驅動電路，通常叫高壓板（Inverter），它的作用是將12V的供電電壓通過震盪電路升至幾千伏的

43、高壓，用來驅動和點亮冷陰極螢光管CCFL （其工作原理與我們照明常用的日光燈基本一樣）。根據設計和應用不同、Inverter 又分為單燈管、雙燈管、四燈、六燈、八燈等，但一般小尺寸液晶模組,最多用雙燈管。需說明的是在設計高壓板的時候要注意燈管的工作電流。一般液晶屏的規格書上都會標出其參數，通常管電流是6-8mA(不能用普通萬用表直接量)，電流太低了，液晶屏的亮度不夠，太高了會降低燈管的使用壽命。如使用原機的背光，發現液晶屏不夠亮，可適當加大高壓板的工作電流，可適當延長其壽命。實在不行，就要更換燈管了。在更換新燈管時，除了注意燈管尺寸、亮度等還要注意燈管的色溫，不同的屏和驅動電路要配不同色溫的燈

44、管。否則液晶顯示會偏色，僅通過驅動電路很難調整。一般而言，如果僅僅點亮液晶屏做顯示器，對愛好者是不難做到的，只要找到液晶屏的介面資料及視頻解碼IC，自己都可開發製作。但要做液晶電視或做功能齊全的車載顯示器，就相對比較困難了。本文介紹的SP633和SP634 是專門為小尺寸類比屏液晶顯示器/電視開發的，特別適用於車載和便攜使用。SP633 是專用控制IC （MCU），它與日本三菱公司（現三菱半導體與日立半導體合併成立了新的公司叫瑞薩公司）的新型電視解碼晶片M61260FP/M61264FP 配合，可完成從中放、解碼、伴音處理的所有工作。兩片IC 分別為SOP42 腳和QFP 64腳貼片封裝，占線路板面積小，做電視時整機免調試，無中周。所有陷波器、濾波器已全部集成到IC 裏面，同時還有豐富的OSD 字元圖示指示。針對車載液晶電視，SP633還有4:3/16:9 顯示模式切換，圖像上/下、左/右 翻轉，FM 調製器控制，倒車後視自動控制，全功能遙控等功能。支援全球彩電制式，採用低成本的電壓合成高頻頭，可支援有線電視增補頻道。SP634 為最新開發的小尺寸液晶顯示器/電視專用MCU，它可與任何模擬解碼IC 配合，開發生產小尺寸顯示器/電視，尤其是車載和便攜產品。除了基本具備SP6