用于大中尺寸TFT-LCD时序控制芯片的设计

摘要

随着信息时代的到来,信息显示技术的应用越来越广面,液晶显示器以其低工作电压、低功耗、轻薄易携带、无污染低辐射等优点已经成为平板显示技术的主流。随着以LCD为代表的平板显示器的迅猛发展,TFT-LCD显示屏大量上市。尤其是在桌面系统逐渐采用TFT-LCD的情况下,17英寸、19英寸、22英寸等大中尺寸TFT-LCD屏的需求量迅速增长,而作为TFT-LCD控制芯片组中重要一员的TCON(时序控制芯片),其市场需求亦十分旺盛。
　　 本论文完成了一款用于中尺寸TFT-LCD时序控制芯片的总体设计以及数字逻辑部分的模块设计。在此基础上,还使用硬件描述语言Verilog完成了各数字逻辑模块的RTL设计和仿真验证并在FPGA系统中对RTL代码进行了进一步的验证。考虑到数据传输效率以及功耗、抗干扰性等因素,对于数据传输部分,本芯片采用了LVDS(LowVoltageDifferentialSignaling,低压差分信号)输入以及RSDS(ReducedSwingDifferentialSignaling,低摆幅差分信号)输出的方式以减少EMI对芯片的影响。考虑到液晶显示自身缺陷和数据位宽转换的问题,本芯片中加入了Gamma调整模块以及FRC(FrameRateControl,帧频控制技术)模块以改善显示效果。考虑到芯片的通用性,本芯片对输出的控制信号采用了灵活可配置的GPO(GeneralPurposeoutputs,通用输出)输出方式以适应不同的需求,同时在配置方式上采用了可选的内置ROM配置方式以及外置EEPROM配置方式。
　　 本设计是上海广电集成电路有限公司的公司项目,RTL代码设计完成后,交予后端设计服务公司完成综合、版图的设计。采用0.18um的工艺在上海中芯国际(SMIC)流片。样片在SVA-NEC生产的17英寸液晶显示器上成功点屏,实现了预期的设计目标。