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Planar顯示器配套設備介紹

文章來源:Planar 作者:frank 發布時間:2010年09月13日 點擊數: 字號:

簡介
Planar公司全新的ICEBrite系列VGA模式顯示器分為6.4寸、8.1寸和10.4寸幾個型號,價格更低,效率更高,可適用于多種應用領域。本應用說明可以幫助用戶更快地選擇適用的接頭、電纜、電源、顯示控制器等配套設備,另外,本文章的最后一節還對電氣連接和故障排除進行了專門討論。

接頭和電纜安裝
連接顯示器的第一步是選擇適用的電纜和接頭進行電氣連接。ICEBrite系列顯示設備采用20針2毫米接頭(如Samtec STMM-110-01-T-D或其他同類產品)。

接頭和電纜可以從各大接頭部件廠家購買。此外,還有許多企業專門從事電纜組件的定制,可以幫助用戶完成任務。

在進行電纜安裝時,請注意接口電纜的總長度應保持在最低水平,目的是要盡量減少反射和電磁干擾。Planar建議電纜長度保持在0.7米以下。雖然所有的ICEBrite系列電致發光顯示器具有良好的抗電磁干擾設計,但電磁干擾一般是受系統級設計的影響。用戶應仔細選擇電纜和電纜長度,或電磁抑制濾波器,從而幫助降低系統的電磁干擾。此外,還可以使用阻抗匹配的電纜終端來降低電磁干擾、噪音和顯示閃爍。

在為系統安裝電纜時,確切的引腳對引腳接頭可能會出現混亂,因為顯示器工作會出現不一致現象。以下說明可以幫助用戶選擇哪種視頻控制器信號應與哪種ICEBrite顯示信號連接。

  • CP1或數據輸入鎖存器,通常被稱為LP、HS、HSYNC或LOAD。
  • CP2或數據輸入時鐘,通常被稱為CP、XSCL、CLOCK、DCLK、CK、NCLK或CLK.S,或者是掃描啟動信號,通常被稱為VS、VSYNC、FLM、DIN、YD、FP或FRAME。
  • ICEBrite電致發光顯示器不需要VDDH、VEE或VLCD等液晶電源。電壓通常為-15至-28伏特,提供了驅動液晶的足夠偏置電壓。ICEBrite顯示只需要+12V和+5V電壓,因此并不需要外部負電源。
  • 液晶顯示器采用DISP、DISPOFF、ENAB或ENABLE等命令來開啟或關閉顯示器。ICEBrite系列顯示器則通過暫??刂菩盘杹黻P閉系統,所以不需要針腳接頭。
  • 液晶顯示器采用FR或DF提供所需的交流信號。但ICEBrite電致發光顯示器不需要此種信號。
  • 有些液晶顯示器采用Vadj設置操作點或對比度。ICEBrite電致發光顯示器不需要這種信號,因為對比度不受輸入電壓、可視角度或溫度的影響。

    電源供給
    安裝ICEBrite顯示器需要注意的下一個問題是電源要求。所有的ICEBrite顯示器都配有DC-DC轉換器,可提供合適的電壓來驅動顯示器。因此,唯一需要的功率信號是+12V直流的DC-DC轉換器,和+5V直流數字邏輯。在為ICEBrite系統選擇上述兩種電源時,應考慮到電流(或功率)能力、過流保護、過濾和電源排序等問題。

    電致發光顯示器的總功耗取決于顯示圖像(文本、圖形等)。一般來說,在像素關閉時功率最低,像素開啟時功率變高,在顯示2x2圖案格時功率會變得最高。當然,顯示器集成最重要的問題是使用多少電能來播放圖像。為了幫助系統設計人員估算電源預算,Planar指定了“一般”功耗,其中包括屏幕填充和電能測量。舉例說明,120赫茲頻率下,10.4寸顯示器的最大功率規定為24W,通常功率為10W。

    另一個影響總功耗的因素是頻率刷新時的掃描速度。ICEBrite顯示器指定的運行頻率為60至120赫茲。超過界限時,功耗會倍增,從而掃描速度也會倍增。因此,對于10.4寸ICEBrite顯示器來說,在120赫茲頻率下的最大功率為24W。我們假設超過量為4瓦,減去之后,在120赫茲頻率下的20瓦功耗將縮減至10W。加入超出量之后,總功率為10W+ 4W= 14W,頻率為60赫茲。這樣,系統設計師可以靈活地平衡總亮度,從而增加了線性掃描率以及總功率。電能不是在+5V和+12V之間均勻分布,因為只有在數字邏輯使用+5V電壓,總功耗最大為500mW。該電能的余額在DC-DC轉換器的+12V線上。應注意確保+12V的電流運載能力以及PCB走線/接頭/電纜符合ICEBrite顯示器的所需電流。一般電流使用和最大電流使用量可以在ICEBrite產品規范上查找。

    一旦系統可以提供需要的電流,下一步就要確保系統在出現故障時不要提供太多電流。一般的問題是可能包括螺絲刀跌落在顯示器上造成元件短路,乃至較大的電壓峰值破壞DC-DC轉換器。Planar建議還可以使用保險絲或限流電路等過載保護設備,超好兩者都用。如果使用保險絲,一般準則是保險絲能力應在顯示器最高電流的1.8至2倍。

    另一個應該處理的問題是在+12V電量下的電流峰值可能造成傳導電磁干擾問題。ICEBrite顯示器的DC-DC轉換器通常包括某種開關穩壓器,運行頻率約100千赫,能夠增加+12V系統的電流峰值。通??梢詫⒋胖榛蜃枞T串聯添加到+12V電源,以盡量減少這種影響。這也可以幫助管理電源,從而有助于確保顯示器正常運行。

    與液晶顯示器一樣,適當的電源排序對于保護顯示器不受損壞至關重要。然而,電致發光顯示器的電源排序要求更為簡單。通常情況下,唯一的要求是在+12V電源供電時,必須提供+5V電源供電。在實踐中,只要+12V達到+12V時能夠有+5V電壓,ICEBrite電致發光顯示器便可同時使用+12V和+5V兩種電源。

    顯示控制器
    許多不同的芯片都可用于連接Chips and Technologies 65XXX系列、SMOS 1351F以及Cirrus Logic 754X或6245系列平板顯示器。如果您的應用情況不需要集成芯片,有許多廠商可以為提供主板級別解決方案,包括串行控制、PC104、ISA等其他接口。由于對于體系結構、處理器和應用的要求非常紛雜,無法對ICEBrite顯示器的控制選項進行全面說明。下面我們對其中一些過去使用過的功能進行簡要介紹。

    Chips and Technologies公司提供一系列集成電路,可與ICEBrite系列顯示器(包括65530、65535、65540和65545等型號)連接使用。此外,這些集成電路還配有灰度算法,可在單色顯示器上執行三至四級灰度。

    SMOS 1351F芯片是一款低成本的控制器解決方案,可輕松集成在系統上并與許多內置處理器連接使用。該芯片可以將顯示器變為內存器或簡單的輸入/輸出設備,無需與proVisions的VGA命令集兼容。該解決方案與顯示器的連接方式更為簡單,級別更低。

    Cirrus Logic公司提供多種平板控制器集成電路。這些集成電路與Chips and Technologies公司的解決方案非常相似,但在配置上略有不同。Planar的客戶已成功地將顯示器與CL-GD6435芯片整合使用。Cirrus公司目前建議使用754X系列或新設計的6245系列。

    還有更多的第三方廠商可以提供ICEBrite顯示器所需的集成電路。以下是部分第三方供應商的清單,可供應板級接口。。(所提供信息僅供參考,Planar公司不作正式建議或推薦。)

  • Teknor微系統公司提供以Chips and Technologies集成芯片為基礎的單板計算機和個人電腦兼容的板卡產品。
  • Alpha Point有限公司提供的產品可以將單一的掃描面板驅動轉換為雙掃描面板驅動。本產品可將正常功能接頭數據轉換為可驅動ICEBrite顯示器的雙掃描數據。
  • Allus技術公司從事單板電腦的設計和制造,產品支持平板電腦,并集成了與PC兼容的平板顯示控制器??刂瓢宀捎脗€性化模塊,可適應任何連接的顯示設備。
  • Octagon系統公司提供VGA接口卡,產品以Chips and Technologies集成芯片為基礎。
  • Ampro計算機公司提供與PC104兼容的內嵌式控制器解決方案。他們的產品包括與VGA兼容的接口板,采用Chips and Technologies的集成芯片技術。

    電氣接口和故障排除
    由于在接入新系統的過程中會遇到許多復雜問題,基本無法完整解釋系統的接入和故障診斷。本文章的最后一節對數碼計時和電氣介入的基礎問題進行了說明。

    集成ICEBrite系列電致發光顯示器的最后一步是檢查系統視頻控制器的時序關系。ICEBrite接口是模仿STN型液晶顯示器的視頻接口制作的,配有現成的控制器,可以幫助客戶靈活地控制亮度、灰度和功耗,成本很低。該接口采用平板VGA控制器芯片的幀平均灰度算法,具有較高的幀頻率,提高了顯示器亮度。請參見灰度應用說明了解有關上述算法的執行方式。需要注意的是,ICEBrite顯示器配有機載自檢功能,可通過S信號靜態方式啟動。自檢模式可顯示1 x 2格圖案,每隔幾秒轉換一次。該顯示器將繼續停留在自檢模式,直到檢測到S信號的兩(2)次低至高轉換。然后顯示器會進入并保持在正常工作狀態(用戶視頻驅動)。要再次進入自檢模式,必須循環供電+5V(和+12V)并重新設置。

    如果您習慣使用液晶顯示器,則應注意以下問題:
  • 由于電致發光顯示器的響應時間較短,液晶顯示器的某些灰度代技術可能會導致電致發光顯示器出現圖像閃爍。一般來說,在不出現明顯閃爍的情況下可處理不超過5或6個灰度值。
  • 電致發光顯示器的亮度和功率會隨著掃描速率而增加。而對于液晶顯示器來說,亮度和功率則受背光設置的影響。

    在ICEBrite電致發光顯示器的新系統設計完畢之后,下一步是打開電源。通常,類似于連接不當、時差等簡單問題可能會導致顯示器運行不正常,或停止運行。

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