LCD 字段式驅(qū)動(dòng)器的新方法

作者：時(shí)間：2012-04-24 來源：網(wǎng)絡(luò)

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MCU 和 SoC 使用 m 到 n 多路復(fù)用器 (Mux)，這里的 m 是指所支持的全部像素，而 n 是指段引腳（圖 1：傳統(tǒng)方法）。新方法則在每個(gè)引腳上放置 mux（圖 1：新方法）。這樣，Mux 的 p到 1 會(huì)小得多，其中 p 是指支持的偏置等級(jí)。這就使任何引腳都能成為公共端或段，從而為設(shè)計(jì)人員提供實(shí)施不同功能的最大靈活性。此外，這種邏輯還可作為焊盤邏輯的一部分，不需要額外占用硅片區(qū)域，即盡可能減少成本方面的影響。

使用可編程的電阻器梯形電路（創(chuàng)新之一）可讓添加更多偏置級(jí)的工作得以簡化，而且無需使用更多引腳，也不會(huì)影響功耗。在每個(gè)引腳上放置 mux（創(chuàng)新之二）可以簡化輸出更多偏置級(jí)。上述兩種創(chuàng)新方法相結(jié)合，可以更方便地支持較高的偏置級(jí)，這樣，我們就能使用更多公共端或背板。有了更多公共端或背板，就能驅(qū)動(dòng)更多 LCD 像素或用更少的引腳驅(qū)動(dòng)相同數(shù)量的 LCD 像素。以帶有52個(gè)引腳的 MCU 或 SoC進(jìn)行 LCD驅(qū)動(dòng)為例，如果支持 4 個(gè)公共端，那么系統(tǒng)最多可驅(qū)動(dòng) 192 個(gè)像素（48 段 x 4 公共端）。不過，如果 MCU 或SoC 支持 16 個(gè)公共端，那么相同的 52 個(gè)引腳就能驅(qū)動(dòng) 576 個(gè)像素（36 段 x 16 公共端）。如果要驅(qū)動(dòng)的像素?cái)?shù)量較少，則可減少引腳數(shù)量，這就是說，設(shè)計(jì)人員可使用引腳數(shù)量較少的 MCU，以求降低系統(tǒng)成本?？芍匦露ㄎ坏?LCD 引腳還能隨之帶來另一個(gè)優(yōu)勢，即能向多個(gè)引腳輸出相同的公共端信號(hào)，這樣可非常簡單地驅(qū)動(dòng)需要較高驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度的大型顯示器。

Innovation C: Graphical User Interfaces

創(chuàng)新之三：圖形用戶界面

如果您曾經(jīng)開發(fā)過驅(qū)動(dòng) LCD 字段式顯示器的固件，那么您一定會(huì)了解這項(xiàng)工作的繁瑣程度。您需要手動(dòng)將每個(gè)像素映射到段和公共端交叉處，識(shí)別 MCU 寄存器映射中相應(yīng)的控制位，然后再編寫控制每個(gè)寄存器映射的函數(shù)。如果需要對(duì)成百上千的像素進(jìn)行上述處理的話，顯然會(huì)非常費(fèi)時(shí)，而且容易出錯(cuò)。完成這項(xiàng)工作往往至少需要幾天的時(shí)間。而隨著軟件的發(fā)展，上述這種需要大量人力的工作已經(jīng)被時(shí)代所淘汰了。通過簡單易用的圖形用戶界面，我們所做的工作可以得到大幅簡化。例如，塞普拉斯全新 PSoC Creator 軟件的圖形界面只需在 PSoC 3 器件中拖放各種 LCD 對(duì)象就能創(chuàng)建任意類型的顯示器。一旦顯示器創(chuàng)建完成，每個(gè)像素就能被拖放到縱橫交叉處進(jìn)行分配。分配完成后，軟件就能生成必需的固件 API，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與主應(yīng)用的集成。這樣，圖形用戶界面就能將數(shù)天的圖形化配置工作縮短到一個(gè)小時(shí)之內(nèi)完成，從而節(jié)約寶貴的工程設(shè)計(jì)資源。

Figure 2: Simplified mapping of pixels in PSoC Creator software
圖2：PSoC Creator 軟件中像素的簡化映射

盡管許多設(shè)計(jì)人員還會(huì)繼續(xù)沿用此前已經(jīng)使用過無數(shù)次的 LCD 驅(qū)動(dòng)開發(fā)方法，但新的技術(shù)發(fā)展為LCD 字段式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶來了全新的設(shè)計(jì)方法。這種創(chuàng)新技術(shù)使設(shè)計(jì)人員能獲得以下優(yōu)勢：（1）節(jié)省生成偏置電壓所需的引腳和外部無源組件；（2）任何引腳都能作為段或公共端，從而簡化 PCB 布局，并能最大限度地使用板載外設(shè)；（3）將公共端信號(hào)輸出到多個(gè)引腳，以提升驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度，并能用單個(gè)器件驅(qū)動(dòng)更大的顯示器；（4）驅(qū)動(dòng)更多公共端（多達(dá) 16 個(gè)），以增加驅(qū)動(dòng)的像素?cái)?shù)量，或以較少的引腳驅(qū)動(dòng)相同的像素?cái)?shù)量；（5）大幅縮短 LCD 字段式驅(qū)動(dòng)固件開發(fā)所需時(shí)間。