基于S3C2410的TFT-LCD驱动电路的设计(上)

图像优化

为了提高图像质量，ADSP-21160内部还设计了图像效果优化及特技模块，许多在模拟处理中无法进行的工作可以在数字处理中进行，例如，二维数字滤波、轮廓校正、细节补偿频率微调、准确的彩色矩阵（线性矩阵电路）、黑斑校正、g校正、孔阑校正、增益调整、黑电平控制及杂散光补偿、对比度调节等，这些处理都提高了图像质量。

数字特技是对视频信号本身进行尺寸、位置变化和亮、色信号变化的数字化处理，它能使图像变成各种形状，在屏幕上任意放缩、旋转等，这些是模拟特技无法实现的。还可以设计滤波器来滤除一些干扰信号和噪声信号等，使图像的清晰度更高，更好地再现原始图像。所有的信号和数据都是存储在DSP内部，由它内部产生的时钟模块和控制模块实现的。

时基校正及系统控制

由于ADSP-21160内部各个模块的功能和处理时间不同，各模块之间存在一定延时，故需要进行数字时基校正，使存储器最终输出的数据能严格对齐，而不会出现信息的重叠或不连续。数字时基校正主要用于校正视频信号中的行、场同步信号的时基误差。首先，将被校正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，即可得到时基误差较小的视频信号。同时它还附加了其他功能，可以对视频信号的色度、亮度、饱和度进行调节，同时对行、场相位、负载波相位进行调节，并具有时钟台标的功能。

控制模块主要负责控制时序驱动逻辑电路以管理和操作各功能模块，如显示数据存储器的管理和操作，负责将显示数据和指令参数传输到位，负责将参数寄存器的内容转换成相应的显示功能逻辑。内部的信号发生器产生控制信号及地址，根据水平和垂直显示及消隐计数器的值产生控制信号。此外，它还可以接收外部控制信号，以实现人机交互，从而使该电路的功能更加强大，更加灵活。

此外，ADSP21160的内部还设计了I2C总线控制模块，模拟I2C总线的工作，为外部的具有I2C接口的器件提供SCLK（串行时钟信号）和SDA（双向串行数据信号）。模拟I2C工作状态如图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

系统软件实现

在软件设计如图7所示，采用Matlab软件计算出校正值，并以查找表的文件形式存储，供时序的调用。系统上电开始，首先要完成ADSP-21160的一系列寄存器的设置，以使DSP能正确有效地工作。当ADSP-21160接收到有效的视频信号以后，根据外部控制信息确定γ值。为适应不同TFT-LCD屏对视频信号的显示，系统可以通过调整γ值，以调节显示效果到最佳。再如图4所示，对先前预存的文件进行查表，得到所需的矫正后的值，然后暂存等待下一步处理。系统还可以根据视频信号特点和用户需要完成一些图像的优化和特技，如二维数字滤波、轮廓校正、增益调整、对比度调节等。这些操作可由用户需求选择性使用。利用ADSP-21160还可以实现图像翻转、停滞等特技。最后进行数字时基校正，主要用于校正视频信号中的行、场同步信号的时基误差，使存储器最终输出的数据能严格对齐，而不会出现信息的重叠或不连续。除了以上所述的主要功能以外，ADSP-21160还根据时序控制信号，为灰度电压产生电路和TFT-LCD屏提供必要的控制信号。另外，ADSP-21160还能设置驱动通用I/O脚配置的LED灯，显示系统工作状态。


图7 软件流程图

结束语

本文介绍了基于ADSP-21160的液晶驱动电路设计。该驱动电路能完成伽马校正、图像优化及时基校正等功能，并能提供具有足够驱动能力的时序和逻辑控制信号，能驱动大部分的TFT-LCD。用ADSP-21160设计驱动电路实时性好、通用性强、速度快且高效；而且还能在ADSP-21160中嵌入其他功能模块控制，增强系统的功能。这样不仅充分利用了ADSP-21160资源，又节省了外部资源，简化了硬件电路的设计。作者将SONY的LCX029CPT显示屏应用在本文所设计的驱动电路上，显示出质量很高的图像，因此该设计满足驱动液晶显示器的要求。