无机EL显示模块控制电路设计

论文摘要

随着平板显示技术的崛起和日趋成熟,平板显示器件正逐渐代替传统的CRT显示器件。无机EL显示器件是一种全固态的平板显示器件,它的结构简单,它具有主动发光、视角宽、对比度高、响应速度快、使用温度范围宽、坚固性好、寿命长等诸多优点,在军事工业以及环境恶劣的场合有着广泛应用。本文首先叙述了平板显示技术的发展现状和前景,接着从基础知识入手,介绍了无机EL的发光机理、平板显示驱动的原理和基本的电路构成以及显示系统和灰度调制方式等相关理论。在此基础上,详细阐述了一种无机显示模块控制电路的设计过程。该控制电路是基于Planar公司的EL640.480-AF1无机显示模块,使用FPGA设计完成的。设计的最终目的是使该显示模块可用作计算机终端。电路设计包括软硬件两部分。软件方面包括两部分。一部分是针对FPGA,将整个电路分为3个模块,分别是:数据处理模块、存储器时序发生模块和显示模块时序产生模块,利用QuartusⅡ软件,分别对三个模块进行编程和仿真;另一部分是利用单片机8051,对DVI解码芯片进行控制。硬件部分包括DVI解码芯片、FPGA、电平转换器等,设计步骤主要包括硬件电路的设计、PCB板图的绘制以及电路调试几个部分。最终,将经过调试的电路连接至计算机和显示屏上,可以实现VGA、SVGA和XGA三种信号格式的自动识别,并稳定实现了显示屏对计算机显示内容的实时灰度显示。本控制电路还可控制彩色EL显示器实现彩色显示。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 显示技术的发展现状
• 1.2 电致发光显示技术
• 1.3 无机电致发光器件
• 1.4 可编程逻辑器件简介
• 1.5 论文的研究内容
• 第二章 基础理论
• 2.1 无机EL 显示器件的基本结构
• 2.2 无机EL 各层作用简介
• 2.2.1 基片
• 2.2.2 电极
• 2.2.3 发光层
• 2.2.4 绝缘层
• 2.3 平板显示系统概述
• 2.4 驱动电路理论
• 2.4.1 动态驱动法
• 2.4.2 如何克服交叉响应
• 2.4.3 驱动器工作原理
• 2.4.4 分屏驱动技术
• 2.5 灰度调制方法
• 2.5.1 幅度灰度调制
• 2.5.2 面积灰度调制
• 2.5.3 时间灰度调制
• 2.6 FPGA 的基本结构
• 2.7 FPGA 的设计流程
• 第三章 无机EL 显示器件控制电路的设计
• 3.1 设计思路
• 3.2 整体框图
• 3.3 显示模块驱动电路构成
• 3.4 控制电路设计
• 3.5 器件选择
• 3.5.1 驱动IC
• 3.5.2 存储器
• 3.5.3 FPGA
• 3.5.4 DVI 解码芯片
• 3.5.5 电平转换器
• 第四章 软件编译与仿真
• 4.1 8051 部分
• 4.1.1 双线串行寄存器
• 2C 总线'>4.1.2 I²C 总线
• 4.1.3 控制信号SDA 和SCL
• 4.1.4 设计流程
• 4.2 FPGA 部分
• 4.2.1 Altera QuartusⅡ软件简介
• 4.2.2 存储器时序产生
• 4.2.3 显示模块时序发生
• 4.2.4 数据处理模块
• 第五章 硬件电路的设计与调试
• 5.1 硬件电路的设计
• 5.1.1 DVI 解码电路
• 5.1.2 FPGA 控制电路
• 5.2 硬件电路调试
• 5.2.1 写片
• 5.2.2 FPGA 调试
• 5.2.3 电路调试
• 5.3 最终验证
• 第六章 结论
• 6.1 本文的主要工作
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间论文发表情况