手机用TFT-LCD驱动控制芯片 ——控制电路的研究与设计

论文摘要

本文的研究内容是作者硕士学习期间参与完成的国家“863”资助项目“用于彩屏手机的液晶显示驱动控制芯片开发“的一部分，作者深入研究并设计完成了单片集成的TFT-LCD驱动控制芯片中的控制电路，所做的工作主要包括： 1．通过对TFT-LCD显示驱动原理的研究，完成了手机用TFT-LCD驱动控制芯片控制电路的功能需求分析和概要设计。 2．通过对比时钟选择、时钟同步以及全局异步局部同步三种异步多时钟电路的设计方法，结合手机用TFT-LCD驱动控制芯片自身的特点，提出了针对该类芯片内异步多时钟控制电路的解决方案。 3．由于该芯片被用于手机等移动设备，要求低功耗。因此设计中采用门控时钟、状态机重构、低功耗状态编码等多种低功耗设计方法，优化结果减少功耗约21％。 4．门控时钟的引入通常会影响电路的可测试性，针对该情况作者进一步改进了电路结构减少了门控时钟对可测试性的影响。 5．为扩大芯片的应用范围，设计行编码映射及显示地址产生单元，使芯片不仅能够支持多种绑定方式、扫描方式而且支持分屏、滚屏等操作。 6．采用基于功能覆盖率的分层自检测验证方法，完成了手机用TFT-LCD驱动控制芯片控制电路的验证。 作者参与设计的手机用TFT-LCD驱动控制芯片“龙腾T1”的工程样片于2006年5月一次性流片成功，于2006年9月在上海爱德万公司完成芯片测试并在深圳天马公司完成手机显示模组测试，测试结果表明”龙腾T1”可成功应用于彩屏手机等移动设备。”龙腾T1”于2006年12月25日通过陕西省科技厅组织的成果鉴定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景与来源
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的内容
• 1.4 论文的结构安排
• 第二章 手机用TFT-LCD原理及控制电路结构
• 2.1 液晶显示原理
• 2.1.1 TN型LCD显示原理
• 2.1.2 TFT型LCD显示原理
• 2.2 液晶极性变换方式
• 2.3 手机用TFT-LCD驱动控制芯片
• 2.3.1 功能单元
• 2.3.2 芯片工作过程
• 2.3.3 芯片设计流程
• 2.4 控制电路功能需求及结构划分
• 2.4.1 控制电路功能需求
• 2.4.2 控制电路结构划分
• 第三章 时序产生单元的设计
• 3.1 时序定义
• 3.1.1 显示时序定义
• 3.1.2 控制时序定义
• 3.2 时序产生单元整体设计
• 3.2.1 异步多时钟解决方案
• 3.2.2 时序产生单元结构
• 3.3 显示时序产生单元
• 3.3.1 系统接口显示时序产生模块
• 3.3.2 结合低功耗设计的改进方案
• 3.3.3 结合可测试性设计的改进
• 3.3.4 外部接口显示时序产生模块
• 3.4 控制时序产生单元的设计
• 第四章 行编码映射及显示地址产生单元设计
• 4.1 行编码映射及显示地址产生单元结构
• 4.2 行编码映射单元
• 4.2.1 启始扫描位置计算逻辑
• 4.2.2 行编码判断逻辑设计依据
• 4.2.3 行编码判断逻辑
• 4.2.4 判断逻辑低功耗改进方案
• 4.2.5 行编码产生逻辑
• 4.3 显示地址产生单元
• 第五章 显示控制单元设计
• 5.1 受控单元结构分析
• 5.1.1 Gamma校正电路
• 5.1.2 源极驱动电路Source Driver
• 5.1.3 栅极驱动电路Gate Driver
• 5.2 显示控制单元结构设计
• 5.2.1 Gamma校正电路控制逻辑
• 5.2.2 Source Driver控制逻辑
• 5.2.3 Gate Driver控制逻辑
• 第六章 手机用TFT-LCD驱动控制芯片控制电路验证
• 6.1 基于功能覆盖率的自检测分层验证环境构建方法
• 6.1.1 验证技术选择
• 6.1.2 验证评价——覆盖率
• 6.1.3 自检测分层验证环境构建
• 6.2 控制电路功能验证
• 6.2.1 控制电路模块级功能验证
• 6.2.2 控制电路单元级功能验证
• 6.2.3 验证结果
• 6.3 实测结果
• 第七章 结束语
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况
• 致谢