基于PXA27x的智能手机LCD驱动电路设计
基于pxa27x的智能手机lcd驱动电路设计
液晶屏设计的好坏直接关系到智能手机的整体性能表现，然而液晶显示屏种类繁多，工程师需要针对各种显示屏的时序匹配、电源要求以及控制器的不同特点进行设计。本文介绍了pxa27x内部集成lcd控制器的特点、驱动实现方法以及相关的电源设计，并提出了电磁兼容设计建议。
全球智能手机市场正处于高速增长时期，市场研究公司gartner预测，随着掌上电脑需求的下降，全球智能手机销售量2004年将增长到1400万部，增长率达140%，预期到2007年将大幅成长至4500万。面对日益成长的智能手机市场，各家芯片厂商都相继推出具有各自特色的芯片方案：如freescale公司的i。mx21处理器嵌入了多媒体加速技术，支持mpeg4和h。263；intelpxa27xbulverde处理器内嵌mmx技术和speedstep省电技术，支持mpeg4、mp3解码和400万像素的摄像。多媒体应用也成为下一代手机一大亮点，在手机上看电影、看电视、玩游戏等是下一代手机的发展趋势。
intelpxa27x是一款具有较好多媒体应用效果的处理器，利用该处理器甚至可以令最终用户获得在移动通讯设备上的3d游戏体验。堪称智能手机眼睛的lcd屏设计效果的好坏，无疑成为消费者选择的最重要的因素之一。下面详细介绍一下基于pxa27x处理器的智能手机中lcd的设计与实现。
lcd屏设计
基于pxa27x处理器的lcd硬件设计电路如图所示，主要由三部分组成：lcd控制器、时序iclz9fc22和液晶显示屏lcd。
pxa27x处理器内部集成了lcd控制器，支持多种lcd屏，代表性的如双扫描无源阵列显示器(dstn-lcd)和薄膜晶体管有源阵列显示器(tft-lcd)。主要性能有：支持单或双扫描显示模式，内嵌帧缓存，最多支持8位无源双扫描显示模式，支持最多18位像素的无内嵌帧缓存的单屏显示面板，支持最多24位像素的有内嵌帧缓存的单屏显示面板。
该控制器有三种显示类型：
无源彩色模式，支持16777216(24位)种彩色；
有源彩色模式，支持16777216(24位)种彩色；
无源黑白模式，支持256(8位)级灰度。
lcd控制器支持高达800×600像素的显示屏。然而在帧存储器中，由于存储器的总线宽度、像素编码数据的大小限制了能驱动的显示屏幕大小。
帧和调色板的数据可存储在内嵌的sram或者外部存储器中，lcd的dma控制器一共有7个dma通道，通过0-4这5个dma通道可将帧和调色板的数据装入16×6？位的输入fifo(先入先出)中。通过内部系统总线，利用dma通道5可将放在外部帧存储器或者内嵌sram中的像素编码数据存储到相关的16×6？位输入fifo。lcd控制器将其用作指针去索引一个4×24位宽的小调色板，并得到24位的像素彩色。dma通道6用来传输命令数据，将存放在外部存储器或者lcd面板内部sram的帧头部的命令数据，传输并存储在4×52位命令fifo中。
根据所要连接的不同显示屏类型，可将lcd控制器编程为相对应工作模式：当接黑白屏时，可配置成4、8位模式；接无源彩屏有8位和16位的工作模式；接有源彩屏时，控制器则可配置成12、16和18位的工作模式。
我们的lcd屏设计方案中选取了有源彩色模式，采用夏普公司的3。5寸tft有源彩色液晶显示器lq035q7db02，采用16位工作模式，即rgb565。由于手持设备的液晶显示屏种类繁多，各厂家的标准不一致使pxa27x的lcd控制器与夏普3。5寸屏在数据格式及显示时序上无法匹配。因此，需要选用一种时序控制ic或者用cpld，对不同数据格式的数据接口进行映射。这里，我们时序控制ic采用lz9fc22。
pxa27xlcd控制器由以下引脚组成：
ldd[15？0]：16位数据线，r、g、b色度信号的数据线分别为5位、5位和6位；
l_pclk：点时钟(pixelclock)，用于把每一点的数据送入移位寄存器，该时钟最大可达52mhz；
l_lclk：行时钟，用于指示一行数据由移位寄存器到显示驱动芯片传输完毕，并使行指针加1。在16位tft方式下就是水平同步信号；
l_fclk：帧时钟，用于指示一帧图像的开始，同时把行指针置于显示屏的第一行。在16位tft方式下就是垂直同步信号；
l_bias：在16位tft方式下，输出允许信号，用于指示数据信号在时钟信号的同步下锁存到引脚。
为了显示一帧图像，pxa27xlcd控制器首先在帧缓冲器中存入要显示的图像数据，然后让lcd控制器的dma地址寄存器指向帧缓冲器的起始地址，读出帧缓冲器中的数据到输入fifo队列。由于在本设计中采用16位方式，无需对帧缓冲中的数据进行解码，所以lcd控制器不处理而直接把数据送到输出fifo，输出fifo再将数据通过引脚送到lz9fc22以驱动液晶显示。
lcd相关电路的电源设计
这款lcd设计牵涉到好几个电源，有vshd(+3.3v)、vsha(+5)、vdd(+15v)和vee(-10v)，还有背光用的+21.6v。每个电压都有一个容限范围。各电压范围分别如下：
+3.3v(3.0~3.6)；
+5v(4.5~5.5)；
+15v(14.5~15.5)；
-10v(-10.5~-9.5)；
+21.6v(~24)。
除背光用的+21.6v电压外，其余电压加电顺序要么同时开关，要么按开启vshd→vsha→vee→vdd和关闭vdd→vee→vsha→vshd的顺序执行。本项目设计采用同时方式，采用凌特公司的lt1944-1可同时输出vsha(+5)、vdd(+15v)和vee(-10v)三种电压，也可用ic的控制管脚同时控制开启或关断。
电磁兼容性设计
设计中，要想保持lcd信号数据的完整性，保证lcd屏输出图像的质量，适当加一些保护器件是有必要的，同时pcb的布线布局也是一个因素。在布线时lcd的数据线(即rgb线)要尽量短，线与线之间的间距要足够大，如至少保持一倍以上的线宽距离。在lcd数据线上加esd/emi保护器件较为简单，这类器件很容易找到。
新唐科技W567CP260(OTP)控制器介绍
圆筒ICI起毛起球测试仪的用途以及特点的介绍
触手可及的智慧“神器”！工业网关助力烟叶热泵烤房监测创新升级
简直比真人节目还要有看头！美女智能机器参加娱乐节目
5G技术下摆脱“孤立”的局面，永远在线将成为现实
基于PXA27x的智能手机LCD驱动电路设计
5G的到来是否会重塑医疗生态系统
华为发行2021年首只中期票据
大牛预测2019人工智能发展趋势
Al2O3/AIN/AIGaN/GaN MIS-HEMT器件结构与特性
倍加福助打造锂电新能源的自动化解决方案
汉天下荣获2024半导体投资年会年度技术突破奖
电动汽车的动力电池容量衰减问题
基于石墨烯材料的传感器应用
2nm芯片是极限吗
TCL提出了一系列涵盖其AI x IoT战略的新颖性
利润率回升给理想汽车的股价和销量带来了高速增长潜力
努比亚Z17S碰瓷小米MIX2成功!外观,配置,价格对比评测
led灯微亮并闪烁是什么原因，led指示灯微亮怎么解决
通用组件实现基于USB的数据采集系统
液晶屏设计的好坏直接关系到智能手机的整体性能表现，然而液晶显示屏种类繁多，工程师需要针对各种显示屏的时序匹配、电源要求以及控制器的不同特点进行设计。本文介绍了pxa27x内部集成lcd控制器的特点、驱动实现方法以及相关的电源设计，并提出了电磁兼容设计建议。
全球智能手机市场正处于高速增长时期，市场研究公司gartner预测，随着掌上电脑需求的下降，全球智能手机销售量2004年将增长到1400万部，增长率达140%，预期到2007年将大幅成长至4500万。面对日益成长的智能手机市场，各家芯片厂商都相继推出具有各自特色的芯片方案：如freescale公司的i。mx21处理器嵌入了多媒体加速技术，支持mpeg4和h。263；intelpxa27xbulverde处理器内嵌mmx技术和speedstep省电技术，支持mpeg4、mp3解码和400万像素的摄像。多媒体应用也成为下一代手机一大亮点，在手机上看电影、看电视、玩游戏等是下一代手机的发展趋势。
intelpxa27x是一款具有较好多媒体应用效果的处理器，利用该处理器甚至可以令最终用户获得在移动通讯设备上的3d游戏体验。堪称智能手机眼睛的lcd屏设计效果的好坏，无疑成为消费者选择的最重要的因素之一。下面详细介绍一下基于pxa27x处理器的智能手机中lcd的设计与实现。
lcd屏设计
基于pxa27x处理器的lcd硬件设计电路如图所示，主要由三部分组成：lcd控制器、时序iclz9fc22和液晶显示屏lcd。
pxa27x处理器内部集成了lcd控制器，支持多种lcd屏，代表性的如双扫描无源阵列显示器(dstn-lcd)和薄膜晶体管有源阵列显示器(tft-lcd)。主要性能有：支持单或双扫描显示模式，内嵌帧缓存，最多支持8位无源双扫描显示模式，支持最多18位像素的无内嵌帧缓存的单屏显示面板，支持最多24位像素的有内嵌帧缓存的单屏显示面板。
该控制器有三种显示类型：
无源彩色模式，支持16777216(24位)种彩色；
有源彩色模式，支持16777216(24位)种彩色；
无源黑白模式，支持256(8位)级灰度。
lcd控制器支持高达800×600像素的显示屏。然而在帧存储器中，由于存储器的总线宽度、像素编码数据的大小限制了能驱动的显示屏幕大小。
帧和调色板的数据可存储在内嵌的sram或者外部存储器中，lcd的dma控制器一共有7个dma通道，通过0-4这5个dma通道可将帧和调色板的数据装入16×6？位的输入fifo(先入先出)中。通过内部系统总线，利用dma通道5可将放在外部帧存储器或者内嵌sram中的像素编码数据存储到相关的16×6？位输入fifo。lcd控制器将其用作指针去索引一个4×24位宽的小调色板，并得到24位的像素彩色。dma通道6用来传输命令数据，将存放在外部存储器或者lcd面板内部sram的帧头部的命令数据，传输并存储在4×52位命令fifo中。
根据所要连接的不同显示屏类型，可将lcd控制器编程为相对应工作模式：当接黑白屏时，可配置成4、8位模式；接无源彩屏有8位和16位的工作模式；接有源彩屏时，控制器则可配置成12、16和18位的工作模式。
我们的lcd屏设计方案中选取了有源彩色模式，采用夏普公司的3。5寸tft有源彩色液晶显示器lq035q7db02，采用16位工作模式，即rgb565。由于手持设备的液晶显示屏种类繁多，各厂家的标准不一致使pxa27x的lcd控制器与夏普3。5寸屏在数据格式及显示时序上无法匹配。因此，需要选用一种时序控制ic或者用cpld，对不同数据格式的数据接口进行映射。这里，我们时序控制ic采用lz9fc22。
pxa27xlcd控制器由以下引脚组成：
ldd[15？0]：16位数据线，r、g、b色度信号的数据线分别为5位、5位和6位；
l_pclk：点时钟(pixelclock)，用于把每一点的数据送入移位寄存器，该时钟最大可达52mhz；
l_lclk：行时钟，用于指示一行数据由移位寄存器到显示驱动芯片传输完毕，并使行指针加1。在16位tft方式下就是水平同步信号；
l_fclk：帧时钟，用于指示一帧图像的开始，同时把行指针置于显示屏的第一行。在16位tft方式下就是垂直同步信号；
l_bias：在16位tft方式下，输出允许信号，用于指示数据信号在时钟信号的同步下锁存到引脚。
为了显示一帧图像，pxa27xlcd控制器首先在帧缓冲器中存入要显示的图像数据，然后让lcd控制器的dma地址寄存器指向帧缓冲器的起始地址，读出帧缓冲器中的数据到输入fifo队列。由于在本设计中采用16位方式，无需对帧缓冲中的数据进行解码，所以lcd控制器不处理而直接把数据送到输出fifo，输出fifo再将数据通过引脚送到lz9fc22以驱动液晶显示。
lcd相关电路的电源设计
这款lcd设计牵涉到好几个电源，有vshd(+3.3v)、vsha(+5)、vdd(+15v)和vee(-10v)，还有背光用的+21.6v。每个电压都有一个容限范围。各电压范围分别如下：
+3.3v(3.0~3.6)；
+5v(4.5~5.5)；
+15v(14.5~15.5)；
-10v(-10.5~-9.5)；
+21.6v(~24)。
除背光用的+21.6v电压外，其余电压加电顺序要么同时开关，要么按开启vshd→vsha→vee→vdd和关闭vdd→vee→vsha→vshd的顺序执行。本项目设计采用同时方式，采用凌特公司的lt1944-1可同时输出vsha(+5)、vdd(+15v)和vee(-10v)三种电压，也可用ic的控制管脚同时控制开启或关断。
电磁兼容性设计
设计中，要想保持lcd信号数据的完整性，保证lcd屏输出图像的质量，适当加一些保护器件是有必要的，同时pcb的布线布局也是一个因素。在布线时lcd的数据线(即rgb线)要尽量短，线与线之间的间距要足够大，如至少保持一倍以上的线宽距离。在lcd数据线上加esd/emi保护器件较为简单，这类器件很容易找到。
新唐科技W567CP260(OTP)控制器介绍
圆筒ICI起毛起球测试仪的用途以及特点的介绍
触手可及的智慧“神器”！工业网关助力烟叶热泵烤房监测创新升级
简直比真人节目还要有看头！美女智能机器参加娱乐节目
5G技术下摆脱“孤立”的局面，永远在线将成为现实
基于PXA27x的智能手机LCD驱动电路设计
5G的到来是否会重塑医疗生态系统
华为发行2021年首只中期票据
大牛预测2019人工智能发展趋势
Al2O3/AIN/AIGaN/GaN MIS-HEMT器件结构与特性
倍加福助打造锂电新能源的自动化解决方案
汉天下荣获2024半导体投资年会年度技术突破奖
电动汽车的动力电池容量衰减问题
基于石墨烯材料的传感器应用
2nm芯片是极限吗
TCL提出了一系列涵盖其AI x IoT战略的新颖性
利润率回升给理想汽车的股价和销量带来了高速增长潜力
努比亚Z17S碰瓷小米MIX2成功!外观,配置,价格对比评测
led灯微亮并闪烁是什么原因，led指示灯微亮怎么解决
通用组件实现基于USB的数据采集系统