DCLK/HS/VS/DE訊號介紹
只要是數字訊號處理電路,就必須有時鐘訊號。在液晶面板中,畫素時鐘是一個非常重要的時鐘訊號。畫素時鐘訊號的頻率與液晶面板的工作模式有關,液晶面板解析度越高,畫素時鐘訊號的頻率也越高。在一行內,畫素時鐘的個數與液晶面板一行內所具有的畫素數量相等。例如,對於1024×768的液晶面板,一行有1024個畫素,則在一行中(對應於有效視訊區間)畫素時鐘的個數也是1024個。 無論對TTL介面液晶面板,還是對LVDS介面面板,畫素時鐘訊號都有以下兩個方面的作用: (1)指揮RGB訊號按順序傳輸。畫素時鐘訊號就像指揮員指揮隊伍時發出的口令“一、二,一、二……”,數字RGB訊號在畫素時鐘訊號的作用下,按照一定的順序,由驅動板傳輸到液晶面板中,使各電路按照一定的節拍協調地工作。 (2)確保資料傳輸的正確性。無論是驅動板電路,還是液晶面板電路,在讀取數字RGB訊號時,都是在畫素時鐘的作用與控制下進行的,各電路只有在畫素時鐘的下降沿(或上升沿)到來時才對數字RGB資料進行讀取,以確保讀取資料的正確性。圖1所示為畫素時鐘與數字RGB訊號之間的對應關係示意圖(1024×768液晶面板)。
圖1 畫素時鐘與數字視訊訊號之間的對應關係示意圖
液晶顯示器行同步訊號(HS)和場同步訊號(VS) 在液晶顯示器中,行同步訊號(HS)的作用是選擇出液晶面板上有效行訊號區間,場同步訊號(VS)的作用是選擇出液晶面板上有效場訊號區間,行場同步訊號的共同作用,可將選擇出液晶面板上的有效視訊訊號區間。 需要注意的是,液晶顯示器中使用的同步訊號是一個不包含消隱訊號的兩電平訊號,而CRT顯示器彩電中的同步訊號是一個包含消隱訊號的三電平訊號。這是因為液晶顯示器處理的是數字訊號,數字訊號只能有兩種電平,高電平1和低電平0。 在電路中,行同步訊號常用HS或HSYNC表示,場同步訊號常用VS或VSYNC表示。 在液晶面板的TTL和LVDS介面中,包括的訊號主要有RGB資料訊號、畫素時鐘訊號DCLK、行同步訊號HS、場同步訊號VS及有效顯示資料選通訊號DE。所有液晶面板都需要輸入RGB資料和畫素時鐘DCLK,但其使用同步訊號的方式卻不同。 (1)僅使用DE同步訊號液晶面板 這種液晶面板不需要輸入行同步訊號HS和場同步訊號VS,只需要輸入DE作為同步訊號使用即能正常工作。液晶面板的行同步訊號輸人端和場同步訊號端一般都需要接低電平,否則不能正常工作。 (2)同時使用DE/HS/VS同步訊號液晶面板 這種液晶面板需要同時輸入有效顯示資料選通訊號DE、行同步訊號HS、場同步訊號VS才能正常工作。 (3)液晶面板單畫素/奇偶畫素資料輸入模式及訊號定時 液晶顯示器驅動板向液晶面板傳送RGB資料訊號的方式有兩種:一種為單畫素模式(單路方式);另一種為奇偶雙畫素模式(雙路方式),將RGB資料分為奇數畫素和偶數畫素兩路向液晶面板傳送。圖2所示為雙畫素(雙路)R(站資料傳送方式(以1024×768液晶面板為例)各訊號之間的定時關係。
圖2 雙畫素(雙路)RGB資料傳送方式各訊號之間的定時關係。
DE訊號(有效資料選通訊號)
有效資料選通訊號也稱資料使能訊號,在液晶顯示器電路中其表示符號有多種,如DSP、DSPTMG、DEN、DE等,在本書中,一般稱其為DE訊號。 (1)設立DE訊號的意義 在輸入到液晶顯示器的視訊訊號中,有效視訊訊號(有效RGB訊號)只佔訊號週期中的一部分,而訊號的行消隱和場消隱期間並不包含有效的視訊資料。因此,液晶顯示器中的有關電路在處理視訊訊號時,必須將包含有效視訊訊號的區間和不包含有效視訊訊號的消隱區間區分開來。為了區分有效和無效視訊訊號,在液晶顯示器電路中設定了DE訊號。 (2)DE訊號及其產生 圖1所示為DE訊號示意圖,其中圖(c)為DE訊號。DE是一個高電平有效訊號,在DE高電平期間所對應的視訊資料訊號被認為是有效資料訊號,DE的高電平期間與CRT顯示器中的掃描正程相對應。從圖中可以看出,如果將消隱訊號(見圖(a))進行倒相,正好與DE訊號相同,但因為在液晶顯示器中不能處理三電平的同步/消隱訊號,因此,單獨設立了一個DE訊號。
圖1 DE訊號示意圖 有數字視訊訊號的電路,一般都需要DE訊號。對於液晶顯示器,DE存在於液晶顯示器的兩端和中間。“兩端”指的是液晶顯示器的DVI介面和液晶顯示器驅動板與液晶面板的介面;“中間”指的是液晶顯示器主控電路。 (3)DE訊號與其他訊號之間的關係 有效資料選通訊號DE、行同步訊號HS、場同步訊號VS、畫素時鐘訊號DCLK和數字RGB訊號這五類訊號中,DE、HS、VS屬於同步訊號,DCLK屬於時鐘訊號,RGB屬於資料訊號,它們一般都是同時出現的,且DE、IIS、VS、DCLK和數字RGB訊號都與畫素時鐘訊號DCLK保持同步。
①DE訊號與行場同步訊號之間的關係:DE訊號與行場同步訊號之間的定時關係如圖2所示(以1024×768液晶面板為例)。圖(a)所示為DE與行同步訊號之間的定時關係;圖(b)所示為DE與場同步訊號之間的定時關係。圖(b)中DE訊號上的每一條豎線代表一個行週期的DE訊號。
圖2 DE訊號與行場同步訊號之間的定時關係 ②DE訊號與RGB資料訊號之間的關係:圖3所示為DE訊號與RGB資料訊號之間的定時關係(以1024×768液晶面板為例)。圖(a)所示是液晶面板上畫素的排列方式;圖(b)中DE訊號的高電平持續期間對應於1024×768解析度液晶顯示器訊號的1024個畫素,也就是對應於一行的有效顯示時間;圖(c)中DE訊號上的每一個高電平區間代表一個行週期的DE訊號。以對應於1024×768解析度的液晶顯示器訊號為例,在一個場週期內共有768個行週期的DE訊號,對應於液晶面板上的768行畫素。
圖3 DE訊號與RGB資料訊號之間的定時關係
③DE訊號與資料讀取之間的關係:圖4所示為DE訊號與在畫素時鐘DCLK的作用下讀取RGB資料的示意圖。從圖中可以看出,只有當DE訊號在高電平期間,且在畫素時鐘DCLK為下降沿時,相關電路才能對RGB資料進行讀取,以確保讀取資料的正確性。資料讀取時DE訊號高電平的條件實際上就是選取有效資料的含義。
圖4 DE訊號與資料讀取之間的關係 ④DE訊號與顯示畫面之間的關係:圖5所示為DE訊號、有效RGB資料訊號與顯示畫面之間的關係。
圖5 DE訊號、有效RGB資料訊號與顯示畫面之間的關係