LCD显示器电路原理解说

LCD显示器电路原理解说第1页共18页一、LCD电源板的工作原理：LM2596系列有LM2596S-3.3 LM2596S-5.0LM2596S-12.LM2596S-ADJ功能脚：PIN1.VIN:最大输入电压为40V.PIN2.OUT:5V.3.3V.12V可调整1.2V-37V电压输出.PIN3.GNDPIN5.ON/OFF控制。当Pin5电位＜1.3V时ON.当Pin5电位＞1.3时OFF。AIC1084-33C输出+3.3V。功能脚：PIN1.GND PIN2.VoutPIN3.VIN3842构成稳压源输出+12V。AOC液晶显示器为适用于世界不同国家与地区的交流电压种类和频率的需要，其稳压电源电路都采用UC3842PWM脉宽调制型开关电源集成控制器。UC3842的工作原理：7脚为电压输入端，其启动电压范围为16—30V，在电源启动时，如果Vcc小于16V时输入电压施密特比较器输出为0，此时无基准电压产生，电路不工作，当Vcc大于16V时，输入电压施密特比较器高电平到5V基准稳压器，产生5V基准电压，此电方面供内部电路工作，另一方面通过8脚向外部提供参考电压。当施密特比较器翻转为高电平（即IC启动之后），Vcc可以在10—34V范围内变化而不影响的工作状态，当Vcc低于10V时，施密特比较器又翻转为低电平，电路停止工作。当基准稳压源有5V基准电压输出时，基准电压检测逻辑比较器即送出高电平信号到输出电路，同时，振荡器将根据4脚外接Rt、Ct的参数振荡信号，引信号一路直接加到图腾柱式电路的输入端，另一路加到PWM脉冲宽度控制器RS触发器的置位端，RS型PWM脉宽调制器的R接电流检测比较器输出端，R端为占空比调节控制器，当R电压上升时，Q输出端脉冲加宽，同时6脚送出脉冲也加宽（占空比增大）；当R电压下降时，Q输出端脉宽变窄，同时6脚送出的脉冲变窄（上空比减小）。2脚一般接输出电压取样信号，也称反馈信号，当2脚电压上升时，1脚电压将下降，R端随之下降，从而脉宽变窄；反之6脚脉冲变宽。3脚为电流传感端，通常在功率管的源极式发射极串入一小阻值的取样电阻，将流过开关管的电流转换为电压，并将此电压引入3脚，当负载短路或其它原因引起功率管电流增加，并使取样电阻的电压超过1V时，6脚输出被关掉。第2页共18页1、稳压原理：由R936、R937构成对输出电压的取样，取样电压的改变将引起IC905K端电压的变化，这种变化通过IC903的有传输，使IC9012脚电压随之变化，从而改IC9016脚输出的脉宽而改变输出电压的目的。稳压的过程是一个负反馈过程，即输出电压发生升高时，反馈使IC901输出脉冲宽度变窄，从而达到降低输出电压的目的，达到稳压作用。TL431的内部含有一个2.5V的基准电压，所以当在REF端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。如图3所示的电路中，当R1和R2的阻值确定时，两者对Vo的分压引入反馈，若Vo增大，反馈量增大，TL431的分流也就增加，从而又导致Vo下降。显见，这个深度的负反馈电路必然在VI等于基准电压处稳定，此时Vo=(1+R1/R2)Vref。选择不同的R1和R2的什可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别的，和当R1=R2时。Vo=5V.需要注意的是，在选择电阻时必须保证TL431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1mA。2.保护电路：使电路输出端关闭有两种方法1)将3脚电压上升1v以上.2)将1脚电压下降1v以下上述两种情况都是电流测定比较器输出高电平，PWM锁存器复位关闭了输出端，直到下一个时钟脉冲将PWM锁存器位置为止。.过压保护：当取样误差放大或脉宽调整等电路发生故障时，由于开关调整Q02导通时间过长会引起输出电压急剧上升，输出电压过高会使负载过压而损坏，电源必须停止工作，这里用D032ENER管设定检测点，当C04两端电压超过20v时稳压管奇纳特性可控硅V01被触发导通，从而使3842Pin1为0v。.过流保护：当负载短路，开关调整管Q02导通时间及电流增大，很容易因过流损坏，过流保护取样电阻由R09组成，当负载短路时流过Q02、R09电流增大，R09两端压降升增大，当3442Pin3升高到1v以时保护动作。.软启动回路：驱动脉冲逐渐增加宽度到设定值，使输出电压慢慢建立这个过程叫软启动。为了限制启动电流，必须使启动中导通占空比慢慢增加，VC3842Pin1就是决定导通占空比大小的，软启动电路是由Q01、G1、D02、R13组成电源启动时VC3842Pin85V基准电压，经的R13对C11充电，控制Q01导通量，使3842Pin1电压缓慢升高。.开关干扰抑制：在反激励变换器中，开关调整管Q02由饱和转向截止时，由于输出端的整流二级管D13存在着截止转为导通恢复时间，再加上变压器的漏感等，会使开关管的集电板与发射极间出现过冲，这个尖峰脉冲不仅会造成干扰，而且有击穿开关管，另外由于漏感，引线电感和分布电容的存在，将在电路中产生振铃干扰。在80AL15-3-LI电源板中采取以下措施，使干扰减少：在电源输入端加装一个滤波器，滤波器由电感T01与电容C01、C27、C26组成，用它防止开关电源高次谐波通过电网干扰其它设备和防止外部用电设备对开关电源干第3页共18页扰，在变压器T024、5两端并一个缓冲网络由D01、C06、R03组成，Q2导通时Vu电压加在T024、5上，由于D01反偏阻止C06的充电，所以VC06=0，当Q2关断时，由于反激作用，Q2集电极电压快速上升，但由于D01此时有正偏压而导通，即Q2集电极电压对R03、C06分流，VC06电压逐渐上升，而且错位在2Vs数值上，从而把Q2集电极上升的尖峰电压的顶部削，在周期的剩下的时间里，随着R03放电电流减小，C06的电压降会返回到原来值，多作的反激电能会被R06消耗掉.二、INVERTER(升压)板工作原理：产生Panel灯管所需启动时1600V高压和正常工作时600V~700电压。1.CON1各脚功能：)pin1为+12V电源输入脚川也)。2)pin2为接地脚(GND)。3)pin3为软开关也称为背景灯开关(ENB)脚(BlalkHight--EN)。正常工作状态下CPUPin8输出高电位，使Q1、Q2导通，12V电源输入U1的Pin2U1进入工作状态，Panel背景灯亮，当切换画面或进入节能状态时，CPUPin8变为低电平，Q1、Q2截止，U1供电断开，Panel背景灯关掉。4)pin4为Panel亮度控制输入脚。5)Pin5为空脚。.U1各脚功能：1)Pin1为PWM输出脚。2)Pin2为IC电源+12V供电输入脚。3)Pin3为比较输出脚。4)Pin4为INVERTER电源输出反馈脚。5)Pin5为电路短路保护脚。6)Pin6为死区时间控制脚。7)Pin7为振荡器外接电阻脚。8)Pin8为接地脚。3.TL5001工作原理：INVERTER输出反馈：TL5001第4脚为INVERTER输出反馈电路，反馈回路由R17、R18、D3、C5、R5构成，负载信息通过该回路取样反馈到IC内部的比较器。空裁保护：当CON3和CON2没有接Panel背景灯管负载时，TL5001第4脚没有反馈电压，这时IC内部误差放大器输出为高电位，即Comp(ICPin3)为高电位，并超出DTC电压值，使输出关掉，即ICPin1PWM输出关掉，同时，由于Comp电位的升高，通过内部电路SCPcomparator1的比较，使输出为低电位，内部基准2.5V为SCP外接电容充电，当电位升到大于1V时，SCPcomparator2动作也同样使输出关掉。DTC(deadtinecontrol)死区时间控制：TL5001第6脚为DTC，该脚电位取决于外接电阻(IC内部一个恒流源在DTC外接形成固定电压)。OSC振荡器：TL5001内部集成一个振荡频率从20k〜500K的可以改变振荡频率的振荡器，振荡频率取决于IC第3脚RT外接电阻，外接电阻从15K到250K。公司INVERTER外接电阻为33K，振荡频率为185KHZ，振荡三角波Vpp值从0.7到1.3V之间，Comp

第4页共18页OSC DTC三路比较生成PWM波形，通过改变flybaeh的值可以线性的改善Q3(14431)S极的输出电压，从而改变Panel背景灯的亮度，达到panel画面亮度的目的。SCP(shortcircuitprotection):Tl5001内部有防止输出短路的保护回路，当输出对地短路时，内部基准电压对SCP外接电容充电达到1V时，关掉1脚输出的PWM。UVLO(低电压保护undervoltage-wckoutprotection)：TL5001内部带有低电压保护，当输入供电太低时，保护回路将PWM输出关掉。ErrorCrmphfier(误差放大)：TL5001第3、4脚内部带一个误差放大器，4脚为FB反馈信号同误差放大器+端1V基准电压比较，输出的3脚COMP同4脚FB输入是一种反相的关系，4脚输入若为线性增大，COMP输出为线性减小。TL5001第1脚外接的Q4、Q5构成一个推挽放大器，加速Q3的导通，改善PWM的tr时间，Q3CS14431)外接8个脚，主要目的为散热作用。4.INVERTER的其它原理：1)D2、R12、Q6、R9构成过压保护电路，当负载电压过高时，D2压穿，Q6导通，R9并入RS,大大降低DTC的电压，使ComP电压远远超过DTC值，达到关掉输出之目的。2)高压产生及输出：Q7、Q8周围元件构成一个振荡，当电路工作时，Q7、Q8交替导通，产生一个如图2的电压波形:O xO x图2 图3该电压小波形频率约为96KHZ，Vpp为12V该电压通过PT1的耦合升压到正常工作Vpp为600~700V，该值取决于PT1的初、次级的匝数比，级过耦合之后，输的电压波形变为如图3该波形频率为48KHz为初级波形的1/2(如图3):三、Gm5020Scaler简介gm5020是一个图形处理芯片，可为LCD显示器和其它显示屏提供高质量的图象。它是由三个ADC，一个DVI兼容的TMDS接收器，一个高质量的放大和缩小处理电路，画面速率转换器，OSD控制器，一个微处理器各许多其它的功能组成的一个单芯片设备，此芯片支持各种简单的，灵活的、解决方案，只需极少的外围电路。Gm59020操作频率可达到160MZH，对于双接口(模拟与数字)LCD显示器最理想的使用状态是SXGA方案。1.Gm5020的特征：第5页共18页4）成高带宽的数字内容保护（HDCP）5）嵌入微处理器，经简化OSD的生成6）芯片通用OSD处理功能7）系统时间与一个外部晶体同步8）有可编程的伽马校正（CLUT）9）真彩色的间色调整和数字彩色控制10）调、饱和度、亮度、对比度和伽马控制，适用于RGB和YUV信号PWM背景灯亮度控制11）5丫输入公差12）高质量的先进图象处理器a）完全可编程的放大/缩小比率b）独立的水平/垂直放大和缩小c）各种尖角控制 d）取消波纹e）可调整的图象处理算法12）模拟RGB输入端口a）支持SXGA，最高达到85Hz b）支持绿色同步（SOG）和混合同步方式13）DVI兼容的数字输入端口a）有一个连接口的单片TMDS接收器b）操作频率可以高达160MHzc）可直接到所有的DVI兼容TMDS发送器d）高带宽的数字内容保护（HDCP）14）数字视频端口2.时钟选项:gm5020有四个时钟输入,所有其它时钟都是从这中个当中的一个或多个使用直接数字合成技术获得的。1）晶体振荡器输入时钟（TCLK）这输入到内部晶体和对应的逻辑电路。外部连接通过TCLK和XTAL焊点到达振荡器，缺省时，外部连接到一个14.3MHzTV振荡器。T-CLK是来自嵌入内部振荡器的输入。IC内部所有逻辑电路使用T-CLK作为参考，其频率在14MHz—24MHz之间。强烈建议使用14.3M振荡器，因为缺省时，内部PLL和逻辑电路从这里取得参考的时钟频率。也可以使用其它频率的晶体，但必须定制引导程序。在使用晶体振荡器时，TCLK可以从一个单端TTL/CMOS输入时钟驱动（例如：用于测试IC），在这种情况下XTAL不接。TMDS差分输入时钟（RC+和RC-） 3）视频时钟“比心输入脚4）主机接口传输时钟（HCLK用于6线半字节传输，Scc用于2线串行总线）合成时钟:gm5020内部合成其它所有的时钟，通过主机接口寄存器选择的DDDS和FCLKPLL的时钟输入.硬件复位:把RESETN引脚拉低至少1us就可以完成硬件复位。在复位期间和复位之后须提供一个TCLK输入。当完成复位周期（64T局部时钟）且RESET被拉高时，开机序列如下：1）复位期间类型的所胡寄存器为缺省状态（的gm5020寄存器表中，如无特别说明，则是ooh）2）强制其它时钟复位，复位将保持64T局部时钟周期，然后取消复位第6页共18页3）操作COM-CLK于T-CLK频率4）预设RCLKPLL到输出200MHZ时钟（假设使用14.3MTCLK晶体频率）5）COM保留复位，直到寄存器被允许软件复位:软件复位是通过编程HOST-CONTROL寄存器位SOFT-RESET=0类完成的。的完成复位后，SOFT-RESET位将自动清除。软件复位将完成以下功能1）复位所有有效寄存器和状态寄存器。软件复位对于挂起和读/写寄存器无效2）强制每个时钟域在64T局部时钟域周期内保持复位，然后开始操作软复位不复位模拟部分的RCLKPLL、FCLKPLL、SDDS、TMDS、ADC，软复位也不影响IFM、HOST：COM。2.3模数转换器：a）同步信号支持:gm5020芯片支持数字分离同步（HSYNC/VSYNC），数字混合同步和模拟混合同步（即绿色同步或SOG）。它支持所有类型的同步，而不需要附加外部同步分离分解电路。数字混合同步：支持的数字混合同步类型：或与类型：在垂直同步周期中，无CSYNC脉冲触发异或类型：在垂直同步周期中，CSYNC极性发生变化gm5020提供足够的同步状态住处给硬件，以检测数字混合同步类型。绿色同步（模拟混合同步）在垂直同步周期中的同步电平变化可以在0.3V-0V之间。b）引脚连接:连接到gm5020的RGB信号如下所述：弓1脚名ADC信号名弓1脚名ADC信号名Red+红色Blue+蓝色Red-如下图所示Blue-如下图所示Green+绿色Hsync/CS水平同步（如下图所示）Green-如下图所示Vsync垂直同步（端点同HSYNC,如下图所示）c）ADC特征:gm5020ADC有个内部的钳位电路，经过一个（大约10nF）的串联电阻，可以消除一个外部视频原的DC偏移。嵌位脉冲位置和宽度是可编程的。d）时钟恢复电路：SDDS（原直接数字合成）时钟恢复电路是由一个数字时钟合成器和一个模拟PLL组成的。时钟恢复电路生成时钟，用于模拟RGB数据（PLL或原时钟）。这个电路在进来的视频信号的HSYNC锁住。数字时钟合成技术使gm5020时钟电路可以生成10MHz至158MHz之间的任何IPCLK时钟频率。e）取样相位调整:ADC取样相位可通过延迟HSYNC输入到口口5来调整，延迟值是可编程的。使用一个第7页共18页外部微控制器程序，可以检查取磁相位的精度，并且可以从寄存器读出结果。这个特征允许ADC取样相位的自动精确调整。f）ADC捕获窗口：在水平方向，捕获的窗口定义为IPCLK个数（等于象素计数）。在垂直方向，它定义为线数。从“原”开始的所有参数都是可编程的gm5020寄存器值。注意垂直总数是由输入独立确定的。参考点表示第一个内部HSYNC的前沿，紧接着是内部VSYNC的前沿。水平参数定义为单个象素相对于内部水平同步的增加值。垂直参数定义为单条线相对于内部垂直同步的增加值。对于ADC交互输入，gm5020可以被编程为从VSYNC/HSYNC相对定时中自动确定域类型（奇数或偶数）。g）图象数据捕获接口：对于ADC和TMDS输入，是通过编程主接口的寄存器参数来定义输入在效窗口的类型。只有在输入有效窗口期间传送致到设备的像素被当作原数据，用于画面速率转换和定该度处理。每条线的最大有效像素值是2047,最小是50个像素，每一个输入域的最大有效线数是2047,最小是50条线，每条线的最大部像素数包括消隐数是4096.每个输入域的最大线数，包括消隐线是2048.h）ADC输入的HSYNC/VSYNC延迟：gm5020捕获的有效输入区对应于内部的HSYNC/VSYNC。缺省时，内部同步数等于选择输入口驱动的HSYNC和VSYNC，并且强制为HSYNC和VSYNC定时的2倍。Gm5020为ADC输入提供一个内部HSYNC和VSYNC的延迟能力，它可消除这个限制。通过内部延迟同步，gm5020可以捕获同步的数据。HSYNC和VSYNC延迟可以用于图象定位，在极端的现象，通过HSYNC和VSYNC边界图象的内部移动将建立一个水平、垂直的重叠效果。HSYNC的延迟可通过一个选择的输入时钟数值来完成。延迟水平同步可以用于解决VSYNC相对于HSYNC抖动的替在问题。延迟HSYNC一个的数值，可以确保VSYNC在“第一个"HSYNC增值之前，复痊线计数器。2.4TMDS接收模块:gm50202的TMDS接收模块是与DVI1.0单端连接规格兼容的。它支持输入时钟频率范围为20MHz——165MHZ。TMDS捕获窗口：当定义有效窗口时，有两个有效的窗口操作模式：DE重建模式和自动模式。当使用缺省的DE重建模式时，DE（显示允许），HYSNC、VSYNC被内部同步，这是通过检查每条线的有效区域和补偿可能的原定时错误，及嵌入HSYNC/VSYNC抖动来完成的。DE重建可以用于稳定显示图像，在这种方式，通常的有效窗口参数可以用ADC输入来编程。自动模式允许有效的窗口代码嵌入于TMDS信号中，以自动定义有效窗口，在这种模式，只有有效的宽度与有效的长度可以通过编程IFM（输入格式测试）来获得。HDCP（高带宽数字内容保护系统）：HDCP系统允许鉴别一个视频接收器，在接收端解密编码的视频数据，以及在此过程中提高可靠性的更新能力。GM5202实现电路允许按照HDCP1、0协议对TMDS输入的视频解密。对于增强的加密性，Genesis提供按加密格式存储和访问给第8页共18页定加密键到各个显示器单元。更详细的协议和系统论可以看“高带宽数字内容保护系统”规格。ITU—RBT656视频输入/05020接收8位YCBCR4：2：2视频数流，符合ITU-RBT656（0-1）标准。这些数据是用27MHz时钟取样，由外部视频译码器提供。格式无分离的水平或垂直同步（HSYNC、VSYNC）到GM5020，有效的窗口是不可编程的，它是从嵌入数据流的代码来解释的。ITU-R81656捕获窗口：输入口提取有效数据、字段类型、水平垂直/消隐。注意CB和CR分别对于U和V，抽取的数据被轮换成YCBCR4：4：4格式。在这种情况下，输入事件定时所需的水平和垂直同步信号是内部产生的。Ycbcr彩色调整：gm5020提供彩色调整控制，以修改进来Ycbcr数据的色调、饱和度、亮度、对比度，这些控制对模拟或数字RGB输入也同样有效，后面即将描述到。Ycbcr:gm5020的Ycbcr补自动嵌位，以限制输入数据到达ITU-R-BT601的电平：Y底部嵌位：Y数据小于16时补嵌位到16；Y顶部嵌位：Y数据大于235时，被嵌位到235；CBCR底部嵌位：CBCR数据小于16时，补嵌位到16：CBCR顶部嵌位：CBCR数据大于240时，补嵌位到240。g）输入格式测量：gm5020有一个输入格式测量模块（IFM），可提供输入视频源的水平和垂直定时参数的能力。这个信息可用于确定视频格式的变化。它还可以检测交互格式和DPMS的域类型。IFM的特征是主机可编程复位，它不同于通常的gm5020软复位。这个复位禁止IFM减少功耗。IFM可以操作于gm5020在关机模式运行时，水平测量是在选择IFM.CLKL（可以是F.CLK或R.CLK/40时获得的，而垂直测量是在HSYNC脉冲期间获得的，关于内部合成时钟，在前面2.1描述。测量:），IFM可以HSYNC信号的测量水平周期和有效高位脉冲宽度。水平测量只在每个画面（或域）的一条线之中完成。这条线是可编程的，它可以在HSYNC的上升沿测垂直周期和VSYNC脉冲宽度。当使用CSYNC或绿色同步输入方式时，这些测量使用内部合成HCYNC和VSYNC信号。一旦允许之后，测量在VSYNC上升沿开始，并且在下一个VSYNC的上升沿完成。在每个域/画面完成测量，直到被禁止为止。格式变化检测：IFM可以检测输入格式相对于最后测量值的变化，然后微外理器和嵌入的微处理器分别为水平和垂直定时一个测量差异阈值。如果当前域/画面与以前捕获的测量值差异超过这个阈值，则设这个状态位，可以编程发生一次中断。看门狗:看门狗监视输入的HSYNC/VSYNC，当任意HSYNC周期超过了可编程的定时阈值（在选择的IFM-clk的期间），这个寄存器位，当任意的VSYNC周期超过了编程的定时阈值（在第9页共18页HSYNC脉冲期间)，设定第二个寄器，可以编程发生一次中断。内部的奇/偶字段检测(只用于隔行输入到ADC):IFM可以完成隔行输入到ADC的域译码。用户指定相对于HSYNC的窗口的起始和终止值。如果在此窗口发生VCYNC前沿，则指示一个偶数域，(奇偶域的解释可能是相反的)窗口的起止点可能从一个预定义的设定值中选择。注意：ITU-R81656输入不需要以上域检测特征，坷类型嵌入到数据流中。输入像素测量：gm5020提供了大量的像素检测功能，用于辅助配置系统参数。例如：像素时钟，每一条线的SDDS取样时钟，和相位图像求中心点，或调整对比度和亮度。图像相位测量：此功能在一个选择的有效窗口区间取样相位品质，此功能可用于编程源DDS以选择正确的相位设定。图像边界检测：gm5020完成测量以确定图像边界，此信息用于编程有效窗口和图像取中心点。数字彩色控制：gm5020提供数字调整的捕获图像数据，允许控制图像的黑度、对比度、亮度、色调和饱和度。YUV色调/饱和度控制：彩色控制可以在CbCr区域间完成，这些控制对于RGB图形输入有效，也对CbCr视频有效。缺省时，这些功能被禁止，不完成彩色调整。这些功能定义如下：色调是线粹旋转CbCr彩色向量一个角度；饱和度是在Cb和Cr同时乘上一个因子；对比度是在Y上乘以一个因子；亮度是给Y增加一个因子；这些控制的方程如下：Y(out)=(Y-YBlackLevel)*Contrast+BrightnessCb(out)=(Cb*CosC[Hue]+Cr*Sin[Hue])*Saturation=cb*Sat(Hue)+Cr*Sat*Sin(Hue)Cr(out)=(Cr*cos[Hue])-Cb*Sin[Hue])*Saturation=Cr*Sat*Cos(Hue)-Cb*Sat*Sin(Hue)在编程时，参数直接用于有关的乘法和求和操作。RGB黑度、对比度、亮度:黑度是一个减法过程，降低每个输入像素一个可编程的值。这可以用于调整输入数据的一个基线黑色值。R(out)=(R-RedBlackLevel)*RedComtrast+RedBrightndessG(out)=(G-GreenBlackLevel)*GreenContrast+GreenBrightnessB(out)=(B-BlueBlackLevel)*BlueContrast+BlueBrightness例如：如果所希望的像素最低值是16,则从所有输入像素中减去16,使低于16的像素值为黑色。第10页共18页期望的黑度是通过以下的对比（乘法）阶段来维持的。对比度调整增加或减少输入/输出功能的斜线如下图所示：亮度调整直接增加一个阶梯，在每个像素值上加一个编程的数值（饱和度为255时）。.真彩色的人体色调整:人的眼睛对人体已比其它各种敏感得多，例如：在图像捕获显示的过程中，如果草的颜色稍微修改，用户可能不会感觉到。然而，如果颜色即使有一点点变化，却是不可受的。Cm5020具有人体色调整能力，此特征不是根据查找表来做的，而是由Yuv通道参数来处理的。人体色调整对于所有的输入有效。.缩小：A）水平缩小：在输入数据存贮到画面缓冲区之前完成缩小的功能。这是在（50%+1像素）到100%的输入之间的任意水平有效解析度缩小。例如：这允许SXGA1280像素显示为1024（XGA）。注意：在预过滤水平缩小之后发生预过滤OSD重叠。B）垂直缩小：gm5020提供一个原图象的任意垂直缩小功能，最低达（50%+1线），它和水平缩小一起使用，gm5020可以捕获/显示的VESA标准格式图像显示分析度。例如：SXGA可以在XGA面析上捕获和显示。画面存储接口:外部画面缓冲区提供存储给画面速度转换处理和集成OSDGm5020可以操作于16M或64M位同步DRAM（SDRAM）设备或16M位或32M位同步图形RAM（SGRAM）设备。（例如：2个1M*16设备）。对于5XGA操作，画面存储是48位宽度（例如：3个1M*16设备）。FRC数据总线宽度可编程为32或48位，通常对于XGA来说32位足够了，对于SXGA则用48位。显示同步：gm5020支持两种显示同步模式：A）画面同步模式：显示画面速率被合成到输入画面或域速率，此模式常使用。B）空信号方式：没有同步输入，此模式用于无有效输入或测试时。放大刻度：gm5020放大刻度器使用一个Genesis公司开发的先进第三代刻度技术，并且提供高质量的实时视频和图形图像。在水平/垂直方向的输入画面是可刻度处理的。隔行域可通过垂直定标和重新定位输入域以调整输出显示像素映射，从而消除隔行扫描。旁路任先项：gm5020有完成绕过内部处理的功能。这种情况下，捕获的输入信号和数据被旁路，只经过一个极短的寄存器反应时间，直接到达显示输出。Gm5020还可以旁路画面速率转换功能。这允许IC在无处部SDRAM状况操作，使显示画面定时与输入定时同步。Gm5020还可以旁路放大过滤器。伽马查找表：gm5020提供一个8的查找表（LUT），用于每个输入彩色通道的伽马校正。一个10位的输出将引起彩色深夜控制改善。在显示时，10位输出将抖动到8位或6位每通道，LUT有一个主机可编程的旁路允许，如果旁路时，则LUT不需要编程。显示输出接口:显示输出口提供数据和控制信号，允许gm5020连接到各种平面板或在CRT设备。第11页共18页输出接口可配置为18或24位RGB像素，可以是单个或双个像素宽度。所有的显示数据和定时信号是用DCLK输出时钟来同步的。2.16.OSD:gm5020OSD控制器同时支持字符映射和位映射模式。有一个有效有256真彩色（255彩色+1个透明色）的用户可编程调色板。在字符映射模式，每个字符最多有4个颜色。在8位映射模式，任何像素可以赋值为256个用户定义真彩色之一。在4位映射模式，任何像素可以赋值为16个用户定义真彩色之一（15个彩色加上一个透明色）。单芯片微处理器：gm5020集成了一个嵌入的微处理器叫OCM9（单芯片微处理器）。此处理器可简化gm5020系统软件的执行，提供嵌入的微功能，例如：OCD菜单配置，但它不能取代系统微处理器。有一个中裁机构可以处理来自OCM和系统微处理器的寄存器存取的请求。主机接口：gm5020的主机微控制器接口有2种操作方式：2线IC兼容模式和6线（半字节宽度）接口方式。这可在引导任选项中选择。*2线IC兼容连接由一个串行时钟（SCL）和双向串行数据线（SDA）构成。总线主设备驱动Scl时钟，不论主设备或从设备都可能驱动SDA线。Gm5020操作于接口的从设备，SDA和SCL线与6线通信线HFSn和HCLK分别共用。*6线接口的接法是4个数据线HDATA[3：0]，一个时钟（HCLK），一个芯片选择/画面信号，4个数据位在每个时钟沿传输。四、MCU各引脚功能说明PIN作用功能描述2HDATA0通0信总线的数据线，用于MCUGMZANI之间的通信，在这里MFB7、MFB8、MFB9分别用作HDATA1，HDATA2,HDATA3.与通信协议说明在GMZAN1SPECHOSTINTERFACE这一章里面。3MFB74NFB85MFB96HCLK通信总线的时钟线。7HFSMCU与GMZAN1通信的同步信号8BACKLIGHT_EN控制PANEL背景灯管的开关。当CHANGEMODE时，两个PIN控制黑屏，当POWERSAVING时，两个PIN控制关闭PANEL,进入省电状态。9PANEL_EN当用CPU控制时，控制PANEL显示或关闭。而当用GMZAN1控制时，引脚却为GMZAN1的PPWR。10RSTMCU开机复位。11RXD这两个PIN用于自调与MCU之间的通信协议，其中SDA为输入端，TXD为输出端。13TXD14IRQ用于判断有无按下POWER键。15MFB2用于MCU与GMZAN1之间的通信。

第12页共18页16SDAMCU与EPROM之间的通信，采用IC通信协议，其中SDA为数据和地址线，SCL为时钟线。17SCL18RST1接OSDIC的RST，此引脚不用。19NGA_CON判断有无插信号线。20XTAL2接产生20MHz时钟的晶振器。与GMZAN1的TCLK连接。21XTAL124\25\26MCU根据这三个引脚输入的高/低电平，判断PANDL类型(LG、中华、HANSTAR的PANDL)31MCU根据这一脚电平的高/低，判断KEYBOARD是飞梭型还是按键型。高电平时为按键型，低电平时为飞梭型。通过R319(10K)和R318(0K)来控制高低电平。36WPEPROM的写保护引脚。37KEY1接KEYBOARD板的LED的橙灯，高电平有效。28KEY2接KEYBOARD板的LED的橙灯，高电平有效。39KEY3接KEYBOARD板的自调按键，低平有效。40KEY4接EYBOARD板的ENTDR。低电有效。41KEY54KEY：接KEYBOARD板的RIGHT,电平有效。接KEYBOARD板的LEFT，低电平有效。42KEY6SHUTTLE：飞梭顺时针旋转时，KEY5键的波形超前，反之KEY6键的波形超前。43KEY7接KEYBOARD板的POWER按键。当IRQ引脚有效时，高电平开启POWER键。44VCC接5v电源。35EA/VP接5v电源。22GND接地。1\12\23\29\27\28\30\34\32\33空引脚五、液晶显示器的运作原理.液晶显示器(LCD)目前科技信息产品都朝着轻、薄、短、小的目标发展，在计算机周边中拥有悠久历史的显示器产品当然也不例外。在便于携带与搬运为前题之下，传统的显示方式如CRT映像管显示器及LED显示板等等，皆受制于体积过大或耗电量甚巨等因素，无法达成使用者的实际需求。而液晶显示技术的发展正好切合目前信息产品的潮流，无论是直角显示、低耗电量、体积小、还是零辐射等优点，都能让使用者享受最佳的视觉环境。.什么是液晶液晶显示器是以液晶材料为基本组件，由于液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特性，所以已经可以说是一个中间相。而要了解液晶的所产生的光电效应，我们必须来解释液晶的物理特性，包括它的黏性(visco-sity)与弹性(elasticity)和其极化性(polarizalility)。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量不同的方向，应该有不同的效果。就好象是将一把短木棍扔进流动的河水中，

第13页共18页短木棍随着河水流着，起初显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致，这表示着次黏性最低的流动方式，也是流动自由能最低的一个物理模型。止匕外，液晶除了有黏性的反应外，还具有弹性的反应，它们都是对于外加的力量，呈现了方向性的效果。也因此光线射入液晶物质中，必然会按照液晶分子的排列方式行进，产生了自然的偏转现像。至于液晶分子中的电子结构，都具备着很强的电子共轭运动能力，所以当液晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化产生感应偶极性（induceddipolar），这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。而一般电子产品中所用的液晶显示器，就是是利用液晶的光电效应，藉由外部的电压控制，再透过液晶分子的折射特性，以及对光线的旋转能力来获得亮暗情况（或著称为可视光学的对比），进而达到显像的目的。.液晶显示器的种类液晶^示器的分^部期擘勤 分段曳TN第规矩阵豳蓟扭鞫向列型CTN）起搭利向列型（STN）第规矩阵豳蓟扭鞫向列型CTN）起搭利向列型（STN）强ES雹型/LC）高分子分热电（PDLC）二粗船元件（MIM）单吨地障里勒窜品股元件（TFT）DoubleSuperTwinedMewatic(DSTN)FilmSuporTwistedMcwaiJc(FS7M)非晶剧a砌amorphous©lie口噌多晶矽(hsi)lysilicon液晶显示器，英文通称为LCD（LiquidCrystalDisplay），是属于平面显示器的一种，依驱动方式来分类可分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（SimpleMatrix）以及主动矩阵驱动（ActiveMatrix）三种。其中，被动矩阵型又可分为扭转式向列型（TwistedNematic；TN）、超扭转式向列型（SuperTwistedNematic；STN）及其它被动矩阵驱动液晶显示器；而主动矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型（ThinFilmTransistor；丁尸丁）及二端子二极管型（Metal/Insulator/Metal；乂1乂）二种方式。（详细的分类请参考附图）TN、:STN及TFT型液晶II示器之比敕表的TNSTMTFT原理液晶分子扭傅g口度液晶分子扭裨240~270度液晶分子扭博go度以上特性黑白•里色低封比（20：1）黑白•彩色（28落色）低封比，MN佳（40：1）彩色（1687离色）高封比■STN佳（500：1）全色彩化否可媲美UET之全彩色前重^赤否否可媲美URT视角被窄（30度以下）辣窄（40度以下）憧宜（目口度以下）视角较窄（克度以下）狭窄口口度以下）敕宜（曰。度以下）面板尺寸心时1~12时6~ITITJ鹿用篦囿雷子镶、^篁概、筒里之掌上型避激檄•电子字典、行蓟串^、伺人瞰位助理'股票械'低隋肇言已型笔躺.彩色肇需己型雷腾、睛壁型影色第福'投影横'汽里醇航系统*

第14页共18页TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理之不同，在视角、彩色、对比及动画显示品质上有高低程次之差别，使其在产品的应用范围分类亦有明显区隔。以目前液晶显示技术所应用的范围以及层次而言，主动式矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型（TFT）为主流，多应用于笔记型计算机及动画、影像处理产品。而单纯矩阵驱动技术目前则以扭转向列（TN）、以及超扭转向列（STN）为主，目前的应用多以文书处理器以及消费性产品为主。在这之中，TFT液晶显示器所需的资金投入以及技术需求较高，而TN及STN所需的技术及资金需求则相对较低。.液晶显示器的运作原理如以上所提，目前液晶显示技术大多以TN、STN、TFT三种技术为主轴，因此我们就这从这三种技术来探讨它们的运作原理。TN型的液晶显示技术可说是液晶显示器中最基本的，而之后其它种类的液晶显示器也可说是以TN型为原点来加以改良。同样的，它的运作原理也较其它技术来的简单，请读者参照下方的图片。图中所表示的是TN型液晶显示器的简易构造图，包括了垂直方向与水平方向的偏光板，具有细纹沟槽的配向膜，液晶材料以及导电的玻璃基板。TN型液晶骸示原理（亮的情诩 TNTN型液晶骸示原理（亮的情诩 TN型液晶示原理（喇情况）垂直偏光板之透明导电玻璃间，液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列，如果电场未形成，光线会顺利的从偏光板射入，依液晶分子旋转其行进方向，然后从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后，两片玻璃间会造成电场，进而影响其间液晶分子的排列，使其分子棒进行扭转，光线便无法穿透，进而遮住光源。这样所得到光暗对比的现象，叫做扭转式向列场效应，简称TNFE（twistednematicfieldeffect）。在电子产品中所用的液晶显示器，几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成。STN型的显示原理也似类似，如下图，不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180〜270度。要在这边说明的是，单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形（或称黑白），并没有办法做到色彩的变化。而STN液晶显示器牵涉液晶材料的关系，以及光线的干涉现象，因此显示的色调都以淡绿色与橘色为主。但如果在传统单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片（colorfilter），并将单色显示矩阵之任一像素（pixel）分成三个子像素（sub-pixel），分别透过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例之调和，也可以显示出全彩模式的色彩。另外，TN型的液晶显示器如果显示屏幕做的越大，其屏幕对比度就会显得较差，不过藉由STN的改良技术，则可以弥补对比度不足的情况。5.液晶屏幕的驱动方式

第15页共18页在TN与STN型的液晶显示器中，所使用单纯驱动电极的方式，都是采用X、Y轴的交叉方式来驱动，如下图所示，因此如果显示部份越做越大的话，那么中心部份的电极反应时间可能就会比较久。而为了让屏幕显示一致，整体速度上就会变慢。讲的简单一点，就好象是CRT显示器的屏幕更新频率不够快，那是使用者就会感到屏幕闪烁、跳动；或着是当需要快速3D动画显示时，但显示器的显示速度却无法跟上，显示出来的要果可能就会有延迟的现象。所以，早期的液晶显示器在尺寸上有一定的限制，而且并不适合拿来看电影、或是玩3D的限制，而且并不适合拿来看电影、或是玩3D游戏。为了改善此一情形，后来液晶显示技术采用了主动式矩阵(active-matrixaddressing)的方式来驱动，这是目前达到高资料密度液晶显示效果的理想装置，且分辨率极高。方法是利用薄膜技术所做成的硅晶体管电极，利用扫描法来选择任意一个显示点(pixel)的开与关。这其实是利用薄膜式晶体管的非线性功能来取代不易控制的液晶非线性功能。如上图，在TFT型液晶显器中，导电玻璃上画上网状的细小线路，电极则由是薄