基于Actel FPGA的筆段式LCD驅動設計

筆段式液晶顯示器具有低電壓，低功耗，體積小，易于開發等特點，廣泛應用在各種儀器儀表、屯子設備及家用電器等方面。本文介紹的基于FPGA的筆段式LCD驅動器具有靈活性高，擴展性強，可快速構建等特點，與集成電路控制器相比，FPGA更加靈活，可以針對不同的液晶顯示模塊更改時序信號和顯示數據。本設計選用Actel公司的Fusion系列器件，設計了筆段式液晶顯示驅動控制器，為驅動控制LCD提供了一種完美的解決方案。

1 筆段式LCD簡介

液晶顯示器簡稱LCD(Liquid Crystal Display)。利用液晶經過處理后能夠改變光線傳輸方向的特性，達到顯示字符或者圖形的目的，所以它是一種被動式的顯示器。

LCD顯示器有筆段式和點陣式兩種。點陣式LCD顯示器的段電極與背電極里正交帶狀分布，液晶位于正交的帶狀電極間。筆段式LCD顯示器類似于LED數碼管顯示器。每個顯示器的段電極包括七個筆劃(段)和一個背電極BP(或COM)。可以顯示數字和簡單的字符，每個數字和字符與其字形碼(段碼)對應。一般的筆段式LCD如圖1所示。

為使液晶實現顯示，必須滿足一定的條件：首先要有足夠強的電信號作用于液晶，使液晶分子的初始排列發生變化；其次是每個電(光、熱)信號可以在一段時間內作用于一個或者多個像素單元。由于直流電場會導致液晶材料發生電解等化學反應，使電極急劇的老化，因此只能在像素電極上建立交流電場，而且應該盡量減少交流電場中的直流成分。由于液晶顯示器件有類型、規格、型號的不同，對施加的電壓波形、相位和頻率、占空比等都有著不同的要求。……