基于RTD2120L和RTD2525L的液晶顯示器方案

吳小鵬 陳維嘉 汕頭市超聲儀器研究所有限公司 （汕頭 515041）

基于RTD2120L和RTD2525L的液晶顯示器方案

吳小鵬 陳維嘉 汕頭市超聲儀器研究所有限公司 （汕頭 515041）

本文介紹了一種通用液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方案。該方案可運(yùn)用于不同分辨率需求的液晶顯示器，可實(shí)現(xiàn)多種視頻信號輸入和同步自動(dòng)檢測功能。

視頻 液晶顯示器 驅(qū)動(dòng)

1.背景

當(dāng)今，液晶顯示器已經(jīng)逐漸取代CRT顯示器成為主流的顯示設(shè)備。液晶屏以其輕巧、發(fā)熱低、功耗低、亮度高、輻射小、壽命長等特點(diǎn)受到顯示器市場越來越多的青睞。同時(shí)隨著數(shù)字信號的引進(jìn)，市場對液晶驅(qū)動(dòng)板的視頻信號輸入類型多樣性需求也越來越大，光靠基于模擬信號的VGA輸入已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。從功能上來看，液晶顯示器多接口輸入方案的研制現(xiàn)已變得尤為重要，國內(nèi)外廠商爭相開發(fā)，市場競爭非常激烈。

2.方案的選擇

該液晶顯示器方案主要由主控單片機(jī)RTD 2120L和視頻驅(qū)動(dòng)芯片RTD2525L組成。兩款芯片都來自realtek廠商，兼容性更高。本方案體現(xiàn)了成本低廉、性能穩(wěn)定、軟件開發(fā)快速、硬件體積小等特點(diǎn)，同時(shí)支持模擬，數(shù)字信號處理，從應(yīng)用上看，是一款性能優(yōu)良的顯示器解決方案。

2.1 RTD2120L[1]

RTD2120L芯片基本特征如下：

圖1.

· 工作電壓范圍：3.0V至3.6V。

· 8051核心CPU，內(nèi)部集成256字節(jié)RAM。

· 擁有兩個(gè)支持VESA DDC1/2B/2Bi/CI格式的DDC端口。

· 擁有三個(gè)PWM通道，可編程頻率范圍在100HZ至100KHZ之間。

· 擁有一個(gè)全雙工串行端口。

作為驅(qū)動(dòng)板上的一個(gè)微處理器，RTD2120L時(shí)鐘由外圍24MHz晶振提供。通過串口通信連接視頻驅(qū)動(dòng)芯片控制其顯示的各項(xiàng)操作。

2.2 RTD2525L[2]

RTD2525L芯片基本特征如下：

· 3.3V工作電壓。

· 支持綠色（SOG）和各種同步復(fù)合同步模式。

· 支持的最大分辨率為1440×900。

· 支持DDC/CI協(xié)議。

· 支持單/雙通道LVDS輸出。

· 支持可編程10bit伽馬校正功能。

此方案中的RTD2525L芯片將VGA/DVI輸入信號轉(zhuǎn)換為單/雙通道LVDS輸出信號，整個(gè)芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞路徑由圖1所示。

3.電路設(shè)計(jì)

3.1 電路框圖

本文給出此方案的硬件電路框圖，如圖2所示。

3.2 電路關(guān)鍵運(yùn)作解析[3]

本電路通過微控制器（RTD2120L）控制視頻驅(qū)動(dòng)芯片（RTD2525L）的方法實(shí)現(xiàn)視頻信號實(shí)時(shí)監(jiān)測和轉(zhuǎn)換的過程。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)初始化和讀取用戶存儲在EEPROM中的數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)對視頻驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行初始化并等待響應(yīng)。當(dāng)RTD2525L響應(yīng)正確后，系統(tǒng)進(jìn)入一個(gè)主循環(huán)運(yùn)行，主循環(huán)不斷監(jiān)測輸入信號的變化而做出相應(yīng)的反應(yīng)。

圖2.

系統(tǒng)的中斷函數(shù)分為定時(shí)器中斷、外部中斷和串口中斷。

· 定時(shí)器中斷服務(wù)于系統(tǒng)；

· 外部中斷服務(wù)于按鍵控制調(diào)用OSD菜單；

· 串口中斷服務(wù)于控制器和視頻驅(qū)動(dòng)芯片通信的收發(fā)功能。

4.軟件設(shè)計(jì)

4.1 軟件主流程[3]

本文給出此方案的軟件運(yùn)作主流程圖，如圖3所示。

4.2 軟件關(guān)鍵代碼解析[4]

主函數(shù)main()重點(diǎn)分為初始化部分、顯示模式判斷、識別部分和外部控制響應(yīng)部分。

· 各部分初始化函數(shù)和mcu初始化程序如下：

CMcuInitial()；

· 顯示模式判斷和識別部分程序如下：

檢測方面使用switch語句進(jìn)行編寫，將不同的狀態(tài)整合成多個(gè)case條件。檢測時(shí)初始化狀態(tài)中，增加logo圖標(biāo)的顯示。其他的分別有“search”狀態(tài)，“active”狀態(tài)，“no support”狀態(tài)，“no signal”狀態(tài)和“sleep”狀態(tài)，關(guān)鍵代碼如下所示：

圖3.

· 外部控制響應(yīng)部分程序如下：

按鍵控制包裝成一個(gè)函數(shù)存在于main()中，函數(shù)中通過消息的形式傳遞當(dāng)前的KeyState，消息傳遞到OSDhandler函數(shù)中調(diào)用不同的菜單顯示行為。

狀態(tài)中有POWER_KEY_MASK，MENU_ KEY_MASK，RIGHT_KEY_MASK，LEFT_ KEY_MASK和EXIT_KEY_MASK，并用timer控制每次按下按鍵的間隔時(shí)間進(jìn)行防抖措施。

Keyhandler函數(shù)的關(guān)鍵代碼如下：

按鍵控制和消息傳遞函數(shù)的關(guān)鍵代碼如下：

5.結(jié)語

此方案芯片封裝體積小，外圍電路簡單，可以將其設(shè)計(jì)成各種尺寸的液晶驅(qū)動(dòng)模塊。通過改變液晶屏的信號電壓（3.3V、5V等），可以用其控制不同尺寸屏幕的液晶顯示器；通過設(shè)計(jì)不同的背光信號輸出方案（涉及EN、PWM等），可以用其控制不同背光模式的液晶顯示器。在支持的顯示器分辨率下，此方案在液晶顯示器的應(yīng)用領(lǐng)域上使用還是比較廣泛的。

[1] Realtek, RTD2120 datasheet, 2005.11

[2] Realtek, RTD 2525/2545/2555 LRH datasheet, 2008.7

[3] 耿強(qiáng), 基于RTD2020單芯片液晶顯示器,《電子測量技術(shù)》雜志, 2005

[4] 譚浩強(qiáng), C語言程序設(shè)計(jì)(第三版), 清華大學(xué)出版社, 2005.7

The LCD Scheme Based On RTD2120L and RTD2525L

WU Xiao-peng CHEN Wei-jia Shantou Institute of Ultrasonic Instruments Co.,Ltd (Shantou 515041)

In this paper, a general solution of the driving scheme for LCD is introduced. This scheme can be applied to the LCD with different resolution requirements. It can achieve the multiple video signal input function. At the same time, It can also achieve the synchronous automatic detection function.

video, LCD, driver

1006-6586(2016)07-0063-04

TN873+.93

A

2016-05-12