导言
液晶显现已成为现在平板电视与计算机显现终端的干流，液晶显现器的研讨规划、出产、查验等部分乃至顾客需要用一些定量或定性的办法和目标去查验液晶显现器的质量和特性。
液晶电视与液晶显现器是数字化的显现终端，为了与现在的计算机主机显卡相兼容，计算机显现器遍及保留了模仿制式的VGA接口，作为家用的液晶电视也遍及预留了VGA接口用来接纳模仿的VGA显现信号。现在的一些LCD白平衡调整及检测设备所用的信号发生器都选用了从液晶电视和显现器的AV信号接口、VGA接口或YPbPr电视接口往液晶屏运送信号的方法，这几种显现信号须经液晶屏的操控电路再次转化为数字信号传输给液晶屏的数字扫描电路，在此过程中，信号发生器发生的数字信号经过D／A转化、传输和A／D转化，必定带来终究图画信号必定程度的失真与损耗。
因而本文旨在规划一种输出数字量的信号发生器，直接经过液晶屏的LVDS接口输入数字量的信号。
1、液晶屏的接口
本文研发的信号发生器的接纳端为友达光电（AUOPTRONICS CORPORATION）出产的“M220EW01V0”类型22“宽屏16：9 LCD液晶屏。
该液晶屏的逻辑操控与驱动电路对外的接口为LVDS接口。内部逻辑电路接纳到LVDS输入的差分信号后解析成LVTTL电平的图画信号，由内部时序操控器操控发生X方向和Y方向的扫描信号，液晶屏显现出图画。图1为该液晶屏内部结构图。
液晶屏的典型帧频率为60 Hz，典型时钟频率为72．1 MHz，LVDS接口接纳的数据格式与时序如图2，图3所示。
可以看出，经过设置引脚27为高电平或低电平，接纳数据的时序有所区别。本文将27脚直连续至GND设为低电平。
以上所描绘是用VHDL言语编程发生图画时序的根底。
2、体系全体规划
2．1 体系全体结构规划
本文选用Altera公司CYCLONEⅡ系列EP2C20Q240C8 FPGA作为主操控芯片，用VHDL硬件描绘言语编程，以TI公司的SN75LVDS83芯片作为差分信号发送端，将体系发生的视频图画信号发送给液晶屏的LVDS接口。体系还包含按键操控输入模块，用于挑选显现的图形形式和调整灰阶值；LCM模块YM1602C用于显现体系的状况信息，如图画的灰阶值等；依据Microwire协议的93C46数据存储模块用于存储体系参数；别的还有FPGA的JTAG下载接口电路，及用于自动装备方法的EPCS装备芯片部分。体系结构如图4所示。
2．2 体系难点规划
液晶屏的数据输进口是LVDS接口，传输图画数据时选用LVDS技能。LVDS（Low Voltage DifferenTIal Signaling）是一种低摆幅的差分信号传输技能，它使得信号能在差分PCB线对或平衡电缆上以数百Mb／s的速率传输，其低压、低摆幅与低电流驱动输出完成了低噪声和低功耗。
TI公司出产的SN75LVDS83芯片是用于平板电视视频传输的LVDS发送芯片，3．3 V供电，典型功耗250 mW，无信号传输时功耗小于1 mW，内含4个7 b并入串出移位寄存器，一个7倍时钟倍频器，共有5路LVDS驱动器，衔接平衡线缆后可以同步传输28 b单端TTL或LVTTL数据。
FPGA发生的图画RGB数据及同步信号并行输入SN75LVDS83芯片，它们之间的引脚衔接联系如图5所示。体系选用了两片SN75LVDS83芯片，别离传输奇像素点RGB数据和偶像素点RGB数据。
FPGA与差分信号发送电路的作业频率要求很高，FPGA的时钟频率到达50 MHz，差分信号更足高达350 MHz，因而，PCB的抗高频搅扰规划是硬件规划的难点。在PCB规划中特别注意了LVDS接口的差分信号布线，数字地与模仿地的阻隔问题以及信号完整性剖析，一起处理了LVDS接口的阻抗匹配问题。
3、体系图画生成规划原理及实验成果
3．1 图画生成规划原理
本文规划发生的图画分三类，第一类是纯五颜六色图画，包含纯红、纯绿、纯蓝和是非图画；第二类是方块图画，各方块的颜色不同；第三类是运动图画，图画中有运动的元素。
在显现第一类图画时，只要将RGB值设定到某一组合值，无须改变，液晶屏就显现出纯五颜六色的图画，在本文中还可以依据按键输入修正RGB值，因而显现的图画灰度值就可以修正，显现此类图画时液晶屏外表每个像素点的RGB值都相同；显现第二类图画时，依据行计数器和列计数器送入不同的RGB值，就可以使液晶屏外表不同区域像素点的RGB值不相同，但这类图画每帧都是相同的，因而是静态图画；RGB值除了依据行计数器及列计数器改变以外，RGB值还依据时刻进行改变，这是第三类图画发生的原理。
3．2 实验成果
表1为本体系叮完成的图画及检测功用。
图6为液晶屏显现的可调灰度值的纯红、纯绿、纯蓝五颜六色图画。
图7为液品屏显现的是非距离的九宫格图画。
图8是可调理速度的方块运动图画截图。显现的图画明晰无颤动，运动图画中的运动方块速度可调理而且运动安稳。
实验测验成果表明，本信号发生器到达了规划要求，可以经过液晶屏的LVDS接口供给安稳的图画信号。
4、结语
本文研发的LCD测验用信号发生器可以发生测验LCD所需的各种图画信号，经过显现的图画来检测液晶屏的特性与质量。且本文研发的信号发生器在硬件规划方面克服了高频搅扰，而且发生的是纯数字图画信号，与依据AV、VGA或YPbPr信号的模仿图画信号发生器比较，具有失真与损耗小，图画质量好的长处，可应用于实际情况。
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