在工業(yè)儀器儀表中，單色液晶屏逐漸被彩色屏取代是必然趨勢。單色從字面上的意思理解，就是一種顏色的意思。從液晶行業(yè)來理解，就是黑白顯示，沒有彩色。液晶顯示類型還分為點陣和段碼，單色液晶屏多指段碼液晶屏，彩色液晶一般指TFT，由于數(shù)字彩色屏的解析度高，玻璃上的線路會更密，工藝和背光成本比模擬屏會更高。因此在對顏色要求不高的工業(yè)儀器儀表領(lǐng)域，低成本的模擬屏已成。

　　1 顯示存儲器安排

　　SRAM不需要刷新電路即能保存它內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)。而DRAM（Dynamic Random Access Memory）每隔一段時間，要刷新充電，否則內(nèi)部的數(shù)據(jù)即會消失，因此SRAM具有較高的性能，但是SRAM也有它的缺點，即它的集成度較低，相同容量的DRAM內(nèi)存可以設(shè)計為較小的體積，但是SRAM卻需要很大的體積，且功耗較大。所以在主板上SRAM存儲器要占用一部分面積。

　　液晶控驅(qū)動時序控制器是在系統(tǒng)時鐘、行同步時鐘和幀同步時鐘的控制下循環(huán)地把顯示存儲器中的數(shù)據(jù)送到液晶屏上，為簡化設(shè)計，液晶屏像素的每種顏色均采用1 b量化，可實現(xiàn)8種基本顏色，為方便結(jié)構(gòu)安排，液晶屏左上角點坐標為（0，0），右下角坐標為（233，319）。選用64 KB的SRAM作為顯示存儲器，每個存儲單元表示液晶屏上8個相鄰像素的一種顏色分量，其中紅色存儲在尾地址為00的單元中，綠色是01，藍色是10。雖浪費尾地址為11的單元，16位地址線的高8位為行地址，中間6位為列地址，低兩位為顏色地址。

　　2 液晶驅(qū)動時序設(shè)計

　　AT056TN04驅(qū)動信號中重要的接口信號分別是：幀開始脈沖STV、掃描驅(qū)動移位時鐘CKV、掃描驅(qū)動輸出使能控制OEV、公共電極驅(qū)動信號Vcom、數(shù)據(jù)驅(qū)動輸出使能控制OEH、行掃描開始脈沖STH、數(shù)據(jù)采樣和移位時鐘CPH。AT056TN04顯示流程如下：首先是幀開始信號STV啟動一幀數(shù)據(jù)的顯示，經(jīng)過一段時間OEV由低到高維持tOEV后再由高到低，同時VCOM發(fā)生跳變，OEH由高到低維持tOEH后再由低到高跳變，經(jīng)過tDIS1后STH由低到高跳變，維持tSTH后再由高到低跳變，在此期間CKV由低到高維持tCKV后，由高到低。一行顯示完成后，再換下一行顯示，一幀數(shù)據(jù)顯示完后，再不斷循環(huán)此過程，其時序細節(jié)如圖1所示。

　　圖中所有時間間隔均為CPH的整數(shù)倍，因此用計數(shù)器tcph對CPH計數(shù)，判斷tcph的值便可產(chǎn)生其他控制信號，同時保證各路信號同步。CPH是整個時序中的單元，其周期為154 ns，誤差不能超過4 ns。采用13 MHz的有源晶振，時鐘周期為76.9 ns，對其進行2分頻，得到153.8 ns的CPH時鐘。AT056TN04每幀數(shù)據(jù)包含256～268行，真正的顯示行數(shù)是234行，外部控制器可以在這些不顯示數(shù)據(jù)的行里對顯示存儲器進行讀寫操作。STV就是每隔260行會產(chǎn)生一個脈沖，用一個行計數(shù)器th，當tcpvh為260后th加1，以產(chǎn)生STV，STV出現(xiàn)后要延時tSV（3行）。每行時間設(shè)計為800個CPH，tcpvh的計數(shù)狀態(tài)如圖2所示。

　　3 液晶屏刷新模塊設(shè)計

　　AT056TN04配置為從左到右從上到下的掃描方式，每次讀入存儲8個點的三色信息（3 B），每個CPH時鐘下RGB三字節(jié)數(shù)據(jù)同時向左移動一位，在PFGA的RGB輸出腳接4.7 kΩ的上拉電阻到5 V電源，產(chǎn)生VR，VG，VB信號驅(qū)動液晶屏。在RAM讀寫控制模塊和時序模塊的作用下控制器將顯示RAM中的圖像數(shù)據(jù)循環(huán)的送到液晶屏上顯示。使用計數(shù)器th和tcph就可以方便產(chǎn)生地址，從而實現(xiàn)對RAM的讀寫操作。

　　在QuartusⅡ中的仿真結(jié)果如圖3，圖4所示，其中圖3是換行時的各信號的波形，圖4是換幀時各信號的波形。

　　4結(jié)  語

　　在合理的存儲器安排和行列計數(shù)器設(shè)計基礎(chǔ)上，巧妙地完成液晶時序控制和顯示存儲器數(shù)據(jù)的讀寫，實現(xiàn)對AT056TN04的8種基本顏色的顯示控制。由于采用FPGA設(shè)計，稍加修改便能以軟核的形式應(yīng)用于其他液晶模塊，克服了單色液晶模塊色彩單調(diào)，而顏色豐富的數(shù)字彩色屏價格貴的缺點。