I. סקירה כללית
ישנם שני סוגים של תצוגות נפוץ במכשור. אחד הוא דיודה פולטת אור (LED) והשני הוא תצוגת גביש נוזלי (LCD). שני סוגים אלה של תצוגות הם בעלות נמוכה, גמישים בתצורה, וקל ממשק עם microcomputer שבב יחיד, ואילו האחרון יש כונן קטן הנוכחי, צריכת חשמל נמוכה, חיים ארוכים, גופנים נאה, תצוגה ברורה, גדול זווית צפייה, כונן גמיש ויישום רחב [1]. עם זאת, LCD על השליטה מסובך יותר, כי המתח DC בין האלקטרודות LCD חייב להיות 0 [2]. אחרת, ה- LCD יחמצן בקלות. לכן, LCD לא יכול להיות נשלט על ידי האות ברמה פשוט, אבל צורת הגל חייב לשמש. רצף גל לשלוט. תצוגת LCD יש גם מפוצלת סטטית זמן
הראשון הוא פשוט, אבל דורש יותר שורות; האחרון הוא מסובך, אבל דורש שורות פחות, אשר נקבעים על ידי בחירה של עופרת אלקטרודה. להלן דוגמה של תצוגת גביש נוזלי של שעון אלקטרוני. לוח הצג מוצג (1). השיא של השעה הוא גם כבוי או הלאה. כאשר השיא של הדקה הוא על התצוגה של מספרים 1 עד 5, העליון והתחתון גם כבוי או. שתי נקודות הנקודות גם מופעלות או מושבתות בו-זמנית. שיטת הנהיגה מחולקת עם יחס הטיה של 1/2. יש 11 אלקטרודות קטע שני אלקטרודות נפוצות.
איור 1)
שנית, LCD עקרון התצוגה
חומרים כלליים ניתן לחלק לגז, נוזלי מוצק. עם זאת, המאפיינים של חומרים מסוימים אינם שייכים אלה שלושה סוגים. גביש נוזלי הוא אחד מהם. זה לא נוזל שלם, ולא מוצק לחלוטין. זה יכול לזרום כמו נוזל יש גבישים מוצקים. במצב הטבעי, מולקולות הגביש הנוזלי ממוקמות בקטנות עדינות מאוד, ומולקולות הגביש הנוזלי מסודרות בכיוון החריצים [3]. LCD מפקחת לעבוד באמצעות תכונות אלה של גבישים נוזליים. חומר גביש נוזלי מתווסף בין האלקטרודות העליונות והתחתונות של תצוגת ה- LCD. מולקולות הגביש הנוזלי מסודרות במקביל ויש להן פעילות אופטית. מולקולות הגביש הנוזלי בדרך כלל שקופות. כאשר מתח מסוים מוחל בין האלקטרודות העליונות והתחתונות, מולקולות הגביש הנוזלי פונות אנכית ומאבדות את הסיבוב האופטי שלהן. שחור [4]. על מנת למנוע את הגבישה הנוזלית מחמצון, נדרש שהממוצע היחסי של מתח DC בין אלקטרודות ה- LCD חייב להיות אפס [1], כך שה- LCD אינו יכול להיות מונע על ידי אות הרמה פשוט, אך חייב להיות מונע על ידי ריבוע מסוים גל רצף. צורת הגל הנהיגה היא מאוד מיוחדת, ושיטת חלוקת הזמן עם יחס היסט של 1/2 נלקחת כדוגמה. איור (2) מציג את צורת הגל כי צריך להיות שנוצר על קטע אלקטרודות נפוצות לעשות שבץ בהיר או כבוי. מן הדמות (2) אנו יכולים לראות כי B1 ו COM2 הם בכיוון waveform, כך B1 הוא בהיר; B3 ו- COM1 נמצאים באותו כיוון, ולכן B3 כבוי [5]. (כאשר B1 ו- B3 חולקים יציאת SEG אחת)
דמות 2)
בדרך כלל, צורת הגל של יציאת ה- COM קבועה תמיד. עבור מצב החלוקה הדינמי של 1/2-שעה, צורות הגל בצד COM1 ו- COM2 נמצאות בשלבים מנוגדים. כדי לשלוט בתצוגה ובכיבוי של כל שבץ, יש ליצור גלי גל מתאימים על האלקטרודות המתאימות. למימוש צורת הגל יש את המאפיינים הבאים: 1) ניתן לראות את שתי האלקטרודות הנפוצות כי שתי האלקטרודות הנפוצות יש שלוש רמות, שהן שלוש מתח של 0V, 1.5V ו 3V בהתאמה; 2) שתי אלקטרודות נפוצות COM1 ואת צורת הגל COM2 הוא כיווני; 3) תקופה של אלקטרודה משותפת קטע קוד הנהיגה waveform זהה, שבו האלקטרודה משתנה כל מחזור ארבע פעמים, ואת קוד קטע שינויים פעמיים בכל מחזור, שהוא אות גל מרובע. בגלל המאפיינים של גל אלקטרודה נהיגה הנפוצים, בתעשייה, רוב microcontrollers והתוכנה המתאימה משמשים כדי לייצר את גל האלקטרודה הנפוצה נהיגה גל. עבור עיצוב ASIC, אם השיטה לעיל משמש, אזור שבב גדול הוא תפוס ומספר השבבים עולה. עֲלוּת. לכן, מאמר זה יציג מעגל דיגיטלי אנלוגי מעשית כמו הנהג LCD מפולח.
שלישית, צג LCD לתצוגה הנהג
1. COM1 ו COM2 צורת גל המעגל
נקודות תכנון: כמתואר בסעיף עקרון התצוגה, צורות הגל של שתי האלקטרודות הנפוצות קבועות. יש לו 3 רמות, אשר 0V, 1.5V, 3V, וכל מחזור השינויים 4 פעמים. צורות הגל של COM1 ו- COM2 הן כיווניות. איור (3) מציג את הפתרון. המעגל מורכב טרנזיסטור NMOS ושער בקרה של 3 מדינות. התדירות של התובע המחוזי הוא פי 2 מזה של d3. צינור ה- NMOS מחובר ל -1.5 וולט ושער 3 המדינות מוגדר ל- 3V. זה יכול ליצור כל מחזור השינויים 4 פעמים, יש 3 רמות של גל אלקטרודה קבוע קבוע. כדי להיות מוכר על ידי העין האנושית, התדירות של d3 הוא 10 הרץ. צורת הגל של HSPICE שנוצרת על ידי מעגל זה מוצגת ב (3-1) (באמצעות ספק כוח 1.5V ומתח של 3 וולט שנוצר על ידי מעגל של מתח היקפי). כדי להשיג את דרישת התכנון הזו, באיור (3), W / L של N-tube הוא 28mM / 4uM, W / L של שתי צינורות P של שער 3-המדינה הוא 8mM / 3uM, ואת W / L של שני צינורות N הוא 4uM / 3uM.
תמונה 3)
איור (3 -1)
2. SEG מעגל הפה waveform
נקודה טכנית: 11 קטעים ו 2 אלקטרודות נפוצות כונן את התצוגה של השעון האלקטרוני, ואת קטע אלקטרודה מחזורי משותף חייב להישאר זהה. הפתרון מוצג בתרשים (4). איור (4) הוא מעגל כונן קטע המורכב משער XOR ושער לא. על מנת לשמור על אלקטרודה משותפת קטע קטע עקבי, את האות הקלט d3 ו- d3 במעגל COM הוא אות זהה, הוא גל מרובע תקופתי עם תדר של 10Hz; האות של D1 מיוצר על ידי מעגל פענוח, הוא מחליט את הטבלה האלקטרונית מגלה את פענוח דיגיטלי, התוצאה המיוצרת על ידי שלושה סוגים, קבוע הוא רמה גבוהה 1, רמה קבועה 0, גל מרובע תקופתיים (2 פעמים תדירות d3, תקופה הוא 1/2), איור 4-1, איור 4-2, איור 4-3). אלה הם צורות הגל שנוצרו על ידי verilog_xl המקביל לשלושת המקרים הנ"ל. יציאת SEG מיושמת באמצעות מעגלים דיגיטליים ואין דרישה לגודל טרנזיסטור.
איור 4)
מתוך גל סימולציה של האלקטרודה המשותף ואת קטע קוד אלקטרודה, ניתן לראות כי המעצב תוכנן עונה על הדרישות של עקרון להציג גביש נוזלי, האלקטרודה משתנה משותף 4 פעמים לכל מחזור 3 רמות שונות, ואת התקופה של אלקטרודה משותפת אלקטרודה קטע חייב להיות עקבי כדי להפוך שבץ בהיר או כבוי, יציאות SEG ו (COM) חייב לספק מערכת יחסים מסוימת. הקשר הוא כפי שמוצג בטבלה הבאה: כאשר יציאת SEG ויציאה COM1 הופכים, המקטע המתאים בהיר מאוד. כאשר בשלב, הכיתה המקביל נכחד.
ארבעה, סיכום
את המעגל נהיגה LCD הציג במאמר זה מיושם לחלוטין על ידי חומרה, והוא נבנה על ידי טרנזיסטורים מעטים מאוד. העיצוב הוא מעולה. זה יכול להיות משולב היטב במעגל משולב יישום ספציפי. כמו המעגל נהיגה LCD של LCD, זה מפחית את העלות ויש לו יתרון תחרותי בשוק. . זה שונה מיישומי חומרה ותוכנה אחרים של כונן ה- LCD בשוק. שילבנו את מודול ה- LCD של מעגל מנהלי ההתקן שבב יצרני קפה ASIC. השבב כבר השלים אימות FPAG ומיקום וניתוב, ומבצע MPW בשנחאי.
