LED视频显示控制系统及其扫描驱动芯片设计

摘要

LED显示屏以使用寿命长、可靠性高、响应快、环境适应能力强等优点成为电子显示器产品的主流之一。通过分析LED显示器的显示控制特点、LED驱动方法和灰度扫描方法等之后，设计了一种LED视频显示控制系统。该系统由数字视频信号源子系统、扫描控制器及扫描驱动电路与显示点阵组成。 文章从LED电子显示器的实际应用及发展背景出发，提出灰度扫描约束公式及全屏扫描策略，有效地提高了256级灰度图像的显示效率，并可简化系统硬件结构。针对电子显示器高灰度显示与控制的信息冗余问题，提出了数据双页存储机制，提高了数据访问效率和扫描效率。 针对不同特点的LED显示屏及其不同的驱动控制方式，分别设计扫描控制器和扫描驱动电路与显示点阵。扫描控制器中的显示存储电路采用了双页双口存储技术，使LED视频显示帧切换过程更为稳定；扫描驱动电路与显示点阵采用了动态和静态两种不同的扫描驱动结构，包含了行、列驱动电路和信号连接的接口电路，能满足户内外不同需求的信息显示。 论文对动态扫描的恒流源驱动芯片进行了ASIC设计；采用Cadence公司的Spectre和VIRTOSO工具分别对该芯片的串入串出/串入并出移位寄存器、数据锁存器和十六位恒流驱动器电路进行了仿真和版图的设计，采用上海Belling1.2umBiCMOS工艺，成功流片并通过了芯片测试。对静态扫描驱动电路进行了IP核设计，经VCS、DC仿真综合之后通过了验证，达到了设计的预期目标。将设计的LED视频显示控制系统应用在96×128的LED点阵上后，获得了清晰稳定的显示画面。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章绪论

第二章LED视频显示系统架构与灰度扫描机理

第三章数字视频信号源子系统的架构

第四章扫描控制器及扫描驱动电路设计

第五章动态扫描恒流源驱动芯片的ASIC设计

第六章静态扫描驱动电路的IP核设计与仿真

第七章总结与展望

参考文献

攻读硕士研究生期间公开发表的论文

致 谢