基于ETX模块的显示系统硬件设计

采用直接的LCD驱动显示都是主机和显示器一体化结构，体积较大。而实际应用中由于空间有限，可以采用分体式设计，即把显示器和主机分开。这样主机和显示器及控制器之间使用长距离电缆连接，必须解决显示和控制信号长距离传输问题。LVDS即低电压差分信号技术是解决这一问题的关键。低压保证了较低的功耗和较高的信号频率，差分保证了长距离传输信号的品质。但是LVDS视频不是简单地将LCD信号一一转换为对应的差分信号，而是采用特别简洁的差分信号对。如图2所示，包括时钟信号对(TxCLK+，TxCLK-)和(Tx0-Tx2)三对信号。后三对差分信号是RGB颜色强度以及同步信号综合调制后的差分输出。在接收方，对LVDS差分信号合成后再还原成原来的时钟、颜色强度、同步信号等。在每一个接收端跨接120 Ω匹配电阻，用以稳定接收信号品质。在工程实践上，一定要和发送端共地，防止图像扭曲和浮动。在步板布线上，差分信号需要走平行等长线，并用地层隔离。
LVDS接收器SN65LVDS86AQ是包含3路串行输入、7位并行输出移位寄存器和4路LVDS接收器的综合电路。4路接收器中的3路将3路LVDS串行输入转换为21路并行显示数据信号R0-R5、GO-G5、B0-B5、HS、VS、DE。另一路接收器将1路LVDS串行输入转换为时钟信号。SN65LVDS86AQ工作电压为3．3V，支持18位TFT显示器。
模块中使用SN65LVDS84A(发送LVDS)和SN65LVDS86A(接收LVDS)进行INDS信号的转换，使得显示信号能够满足长距离传输的要求。
2. 3．2 雷达画面处理
为了能将雷达画面显示在液晶显示器上，需要对雷达显示信号进行转换，使之满足LCD显示接口的要求，显示转换原理图见图5。

该模块按功能分为数据采集电路、图像处理及存储电路、时钟电路、逻辑控制电路和显示通道二选一电路。
数据采集电路用来采集由雷达画面显示的信号，该显示信号分为光栅显示信号和随机显示信号两种。
随机法显示信号分为X、Y、Z三个信号，X、Y为地址位置，Z为随机法辉度。其中X和Y是正负电平输入，Z是正电平输入。X、Y形成一个地址码，将相应的Z信号存在这个地址中。
光栅扫描信号分为X、Y、S三个信号，X行扫描，Y为帧扫描，S为扫描法辉度。其中X和Y是正负电平输入，S是正电平输入。由X、Y可以得到一个地址码，将相应的S信号存在这个地址中。
X、Y的电压值在屏幕上的位置如图6所示。X、Y的电压值和采样值的关系见图6。

图像处理及存储电路对X和Y的采样值进行地址换算产生地址，同时对Z信号或S信号采样产生数据，按照地址将数据存入双口存储器。利用ETX模块输出的CLK、行同步、帧同步、数据使能等信号做为同步信号，将双口存储器的数据读出并放在LCD接口的G0～G5上，即可在LCD上显示绿色雷达画面。
由于显示图像是根据XY的值在显示器的相应位置显示出辉亮信息，所以在接收新数据前应该先将存储器清零，否则画面会显示以前的信息。原雷达画面是单绿色显示，所以将处理后的信号接到液晶屏的绿信号上，液晶屏的红(R0～R5)和蓝信号(B0～B5)直接接地。
时钟电路给所需的采样、同步、计数器提供工作时钟。使用ETX模块输出的LVDS解码后的25MHz时钟作为视频转换模块的时钟，对该时钟4分频产生6．25MHz时钟作为采样时钟；使用经LVDS解码后的行同步和帧同步作为视频转换模块的时钟行同步和帧同步信号。
显示通道选择。显示器分时显示地图画面和雷达画面，在显示器面板上增加一个通道选择按键，该按键产生高低电平控制二选一电路，从而达到画面切换的目的，电路用244驱动器实现二选一功能。
2．4 LCD设计
液晶显示屏为6．5LCD彩色显示屏，为了适应环境，应具有高亮度、宽温、强阳光下可视、抗强振动冲击、防电磁干扰、轻量化、以及可靠性高等特点。
分辨率：800×600；
亮度调节范围：0．15～1000cd／m2
视场角：水平+85°／-85°，垂直+85°／-85°；
显示屏接口：数字RGB(16位)；
背光：高亮LED。

3 结束语
显示系统在不断地发展。根据以上原理，我们研制了多用途显示系统，通用性强，接口简单，经使用证明图像清晰、画面稳定，说明设计合理、稳定可靠。数字视频技术是视频发展的一个重要趋势，必将应用在更广泛的领域。