该项目配置为实施数字相关和密度调制方法,同时使用 和 偏置方法。只需通过固件更改项目文件中的一些参数,该项目就可以演示任何 LCD 控制技术。
LCD 控制有两个主要部分。个是排序和驱动控制,如图 3所示。第二部分是图 4所示的引脚驱动逻辑,它获取各种控制和驱动信号并将其与适当的逻辑相结合以产生所需的驱动波形。
图 3. 数字 LCD 控制排序控制和驱动
定序器用于指示当前正在生成哪个控制波形子帧,同时还确定波形信号是否需要反转。该块充当连续循环运行的状态机的角色。一旦整个 LCD 波形生成,它将翻转并重新开始。
如图 3 所示的这种特殊配置是为 4 个公共显示屏而设计的。然而,通过增加 SubFrame[0..1] 大小,可以将该定序器扩展为包含多达 16 个公共端。
如前所述,死态 PWM 用于通过调整 RMS 电压来控制对比度。通过更改死区时间 PWM 的参数,可以增加公共线和段线被驱动为低电平的时间,从而降低 LCD 控制的 RMS 电压。
偏置生成 PWM 生成两个 PWM 信号:偏置高信号和偏置低信号。当将 LCD 称为 1/2 或 1/4 偏压时,系统中高偏压和低偏压的组合产生了所需的终偏压水平。
图 4. 段和公共驱动逻辑
如图 4 所示,显示 RAM 存储 LCD 上每个像素的开启或关闭信息。当定序器循环通过子帧时,它将通过数字解复用器从显示 RAM 中选择一个位,如图 4 所示。为了增加显示器中的公共端数量,需要将控制寄存器的大小增加到支持所需的数量以及解复用器输入计数。
在 PSoC Creator 项目中,有多个电路原理图页面(如图 4 所示),为段和公共端提供必要的逻辑。区分段和公共段的组件是虚拟多路复用器,其对于公共段设置为值“0”,对于段设置为值“1”。使用显示 RAM 以及排序和控制组件,各种逻辑门协同工作来执行正确的解码,以确定如何在 GPIO 引脚上呈现信号。然后 LCD 完成剩下的工作。
结果在 VIM-404 TN LCD 上进行了演示。在固件中,实现了一个按钮,可以轻松地在各种控制方法之间循环,并提供不同控制技术的实时演示。 图 5 演示了数字相关方法。
图 5. TN LCD 显示数字相关性
通过这种方法,我们可以观察较低辨别率的影响。为了产生关闭像素看起来不带电的显示器,开启电压也必须下降到开启像素看起来不像传统 LCD 控制方法所定义的点。然而,根据像素尺寸、LCD 电压和显示器类型(STN 或 TN),所观察到的效果因 LCD 不同而异。在使用 STN LCD 进行测试时,无法在视觉上区分数字关联和传统控制方法。
具有 偏置和 的 PWM 驱动方法。偏见。虽然在观察到的图像中数字相关和 PWM 之间很明显,但很难区分 1/2 和 尽管仔细观察仍存在偏差,偏差显示出稍微更清晰的显示。
如前所述,通过增加排序逻辑、显示 RAM 以及添加额外的数字逻辑来支持额外的公共端/段,可以根据 CY8C-KIT006 上的 16 个公共 STN LCD 来支持更大的 LCD,如下图所示8 .
虽然使用电荷泵和电阻梯的模拟 LCD 控制已成为半导体行业的常态 20 多年来,新的数字控制方法由于其较小的实现尺寸和低功耗功能,将被证明是未来可行的替代方案。