薄膜晶体管液晶显现器(TFT-LCD)具有重量轻、平板化、低功耗、无辐射、显现质量优秀等特色，其应用领域正在逐渐扩展，现已从音像制品、笔记本电脑等显现器开展到台式核算机、工程作业站(EWS)用监视器。对液晶显现器的要求也正在向高分辨率、高五颜六色化开展。
因为CRT显现器和液晶屏具有不同的显现特性，两者的显现信号参数也不同，因而在核算机(或MCU)和液晶屏之间规划液晶显现器的驱动电路是必需的，其首要功用是经过调制输出到LCD电极上的电位信号、峰值、频率等参数来树立沟通驱动电场。
本文完结了将VGA接口信号转化到模仿液晶屏上显现的驱动电路，选用ADI公司的高性能DSP芯片ADSP-21160来完结驱动电路的首要功用。
硬件电路规划
AD9883A是高性能的三通道视频ADC能够一起完结对RGB三色信号的实时采样。体系选用32位浮点芯片ADSP-21160来处理数据，能实 时完结伽玛校对、时基校对、图画优化等处理，且满意了体系的各项性能需求。ADSP-21160有6个独立的高速8位并行链路口，别离衔接ADSP- 21160前端的模数转化芯片AD9883A和后端的数模转化芯片ADV7125。ADSP-21160具有超级哈佛结构，支撑单指令多操作数 (SIMD)方式，选用高效的汇编语言编程能完结对视频信号的实时处理，不会因为处理数据时刻长而呈现推迟。
体系硬件原理框图如图1所示。体系选用不同的链路口完结输入和输出，能够防止选用总线或许发生的通道抵触。模仿视频信号由AD9883A完结模数转 换。AD9883A是个三通道的ADC，因而体系能够完结单色的视频信号处理，也能够完结五颜六色的视频信号处理。采样所得视频数字信号经链路口输入到 ADSP-21160，完结处理后由不同的链路口输出到ADV7125，完结数模转化。ADV7125是三通道的DAC，相同也能够用于处理五颜六色信号。输 出视频信号到灰度电压发生电路，得到驱动液晶屏所需求的驱动电压。ADSP-21160还有通用可编程I/O标志脚，可用于承受外部操控信号，给体系及其 模块发送操控信息，以使整个体系安稳有序地作业。例如，ADSP-21160为灰度电压发生电路和液晶屏供给必要的操控信号。别的，体系还设置了一些 LED灯，用于直观的指示体系硬件及DSP内部程序各模块的作业状况。
图1 体系硬件原理框图
本规划选用从闪存引导的办法加载DSP的程序文件，闪存具有很高的性价比，体积小，功耗低。因为本体系中的闪存既要存储DSP程序，又要保存对应于 不同的伽玛值的查找表数据以及部分预设的显现数据，故挑选ST公司的容量较大的M29W641DL，既能保存程序代码，又能保存必要的数据信息。
图2为DSP与闪存的接口电路。因为选用8位闪存引导办法，所以ADSP-21160地址线应运用A20～A0，数据线为D39～32，读、写和片选信号别离接到闪存相应引脚上。
图2 DSP和Flash的接口电路
体系功用及完结
本规划选用ADSP-21160完结伽玛校对、时基校对、时钟发生器、图画优化和操控信号的发生等功用。
1.伽玛校对原理
在LCD中，驱动%&&&&&%/LSI的DAC图画数据信号线性改变，而液晶的电光特性 对错线性，所以要调理对液晶所加的外加电压，使其满意液晶显现亮度的线性，即伽玛(γ)校对。γ校对是一个完结图画能够尽或许真 实地反映原物体或原图画视觉信息的重要进程。运用查找表来补偿液晶电光特性的γ校对办法能使液晶显现体系具有抱负的传输函数。未校对时液晶显 示体系的输入输出曲线呈S形。伽玛表的作用便是经过对ADC进来的信号进行反S形的非线性改换，终究使液晶显现体系的输入输出曲线满意实践要求。
LCD的γ校对图形如图3所示，左图是LCD的电光特性曲线图，右图是LCD亮度特性曲线和电压的模数转化图。
图3 LCD的γ校对示意图
2.伽玛校对的完结
本文选用较科学的γ校对处理技能，对数字三基色视频信号别离进行数字γ校对(也能够对模仿三基色视频信号别离进行γ校对)。在完结γ校对的一起，并不丢失灰度层次，使全五颜六色显现屏图画更艳丽，更传神，更明晰。
某 单色光γ调整进程如图4所示，其他二色与此相同。以单色光γ调整为例：ADSP-21160 首要依据外部供给的一组操控信号，进行第一次查表，得到γ调整系数(γ值)。然后依据该γ值和输入的显现数据进行第 二次查表，得到经校对后的显现数据。第一次查表的γ值是经过外部的操控信号输入到操控模块进行第一次查表得到的。8位显现数据信号可查表数字 0～255种灰度级显现数据(γ校对后)。
图4 单色光γ调整的进程
· 图画优化
为了进步图画质量，ADSP-21160内部还规划了图画作用优化及特技模块，许多 在模仿处理中无法进行的作业能够在数字处理中进行，例如，二维数字滤波、概括校对、细节补偿频率微调、精确的五颜六色矩阵(线性矩阵电路)、黑斑校对、g校 正、孔阑校对、增益调整、黑电平操控及杂散光补偿、对比度调理等，这些处理都进步了图画质量。
数字特技是对视频信号自身进行尺度、方位变 化和亮、色信号改变的数字化处理，它能使图画变成各种形状，在屏幕上恣意放缩、旋转等，这些是模仿特技无法完结的。还能够规划滤波器来滤除一些搅扰信号和 噪声信号等，使图画的明晰度更高，更好地再现原始图画。一切的信号和数据都是存储在DSP内部，由它内部发生的时钟模块和操控模块完结的。
· 时基校对及体系操控
因为ADSP-21160内部各个模块的功用和处理时刻不同，各模块之间 存在必定延时，故需求进行数字时基校对，使存储器终究输出的数据能严厉对齐，而不会呈现信息的堆叠或不接连。数字时基校对首要用于校对视频信号中的行、场 同步信号的时基差错。首要，将被校对的信号以它的时基信号为基准写入存储器，然后，以TFT-LCD的时基信号为基准读出，即可得届时基差错较小的视频信 号。一起它还附加了其他功用，能够对视频信号的色度、亮度、饱和度进行调理，一起对行、场相位、负载波相位进行调理，并具有时钟台标的功用。
控 制模块首要担任操控时序驱动逻辑电路以办理和操作各功用模块，如显现数据存储器的办理和操作，担任将显现数据和指令参数传输到位，担任将参数寄存器的内容 转化成相应的显现功用逻辑。内部的信号发生器发生操控信号及地址，依据水平缓笔直显现及消隐计数器的值发生操控信号。此外，它还能够接纳外部操控信号，以 完结人机交互，从而使该电路的功用愈加强壮，愈加灵敏。
此外，ADSP21160的内部还规划了I2C总线操控模块，模仿I2C总线的作业，为外部的具有I2C接口的器材供给SCLK(串行时钟信号)和SDA(双向串行数据信号)。模仿I2C作业状况如图5和图6所示。
图5 串行端口读/写时序
图6串行接口-典型的字节传送
体系软件完结
在软件规划如图7所示，选用Matlab软件核算出校对值，并以查找表的文件方式存储，供时序的调用。体系上电开端，首要要完结ADSP- 21160的一系列寄存器的设置，以使DSP能正确有用地作业。当ADSP-21160接纳到有用的视频信号今后，依据外部操控信息确认γ 值。为习惯不同TFT-LCD屏对视频信号的显现，体系能够经过调整γ值，以调理显现作用到最佳。再如图4所示，对从前预存的文件进行查表， 得到所需的矫正后的值，然后暂存等候下一步处理。体系还能够依据视频信号特色和用户需求完结一些图画的优化和特技，如二维数字滤波、概括校对、增益调整、 对比度调理等。这些操作可由用户需求挑选性运用。运用ADSP-21160还能够完结图画翻转、阻滞等特技。终究进行数字时基校对，首要用于校对视频信号 中的行、场同步信号的时基差错，使存储器终究输出的数据能严厉对齐，而不会呈现信息的堆叠或不接连。除了以上所述的首要功用以外，ADSP-21160还 依据时序操控信号，为灰度电压发生电路和TFT-LCD屏供给必要的操控信号。别的，ADSP-21160还能设置驱动通用I/O脚装备的LED灯，显现 体系作业状况。
图7 软件流程图
结束语
本文介绍了根据ADSP-21160的液晶驱动电路规划。该驱动电路能完结伽马校对、图画优化及时基校对等功用，并能供给具有满意驱动才能的时序和 逻辑操控信号，能驱动大部分的TFT-LCD。用ADSP-21160规划驱动电路实时性好、通用性强、速度快且高效;并且还能在ADSP-21160中 嵌入其他功用模块操控，增强体系的功用。这样不只充分运用了ADSP-21160资源，又节省了外部资源，简化了硬件电路的规划。作者将SONY的 LCX029CPT显现屏应用在本文所规划的驱动电路上，显现出质量很高的图画，因而该规划满意驱动液晶显现器的要求。
