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硅基液晶显示器研究进展

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2002.05.009

硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon)显示器是一种反射式液晶显示器,其周边驱动器和有源像素矩阵使用CMOS技术制作在单晶硅上,并以该晶片为基底封装液晶盒,因而拥有小尺寸和高显示分辨率的双重特性.详细讨论了LCoS显示器的结构和用途,展示了LCoS显示芯片的实际设计结果及其设计方法.

关键词: 硅基液晶(LCoS)屏 , 片上系统(SoC) , 反射式 , 版图

LCoS场序彩色显示控制器的设计

耿卫东 , 代永平 , 任立儒 , 孟志国 , 孙钟林

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2003.03.008

介绍了一种采用LCoS显示芯片的场序彩色显示控制器的设计方案,该方案采用VHDL语言进行设计,在Xilinx公司的Fundation2.1i环境中,进行了编译、综合和仿真.并通过XCS系列FPGA进行了功能验证.对显示控制器的各部分电路功能进行了讨论,给出了具体的设计方案和实现方法.

关键词: 硅上液晶 , 场序彩色 , 显示控制器 , 硬件描述语言

基于LCoS芯片的微型电视系统设计与实现

耿卫东 , 张永利 , 代永平 , 孙钟林

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2004.06.011

介绍了LCoS芯片在电视接收系统中的应用,重点讨论了LCoS芯片的结构与特点.自主开发的LCoS模块采用模拟视频接口、兼容隔行和逐行扫描方式,可以简化系统电路设计,降低系统功耗.同时论述了LCoS微型电视机在信号接收、模拟视频处理、时序控制和音频电路等方面的特点,并给出了相关电路的设计方案.

关键词: 硅上液晶 , 电视 , 微型显示器

EL-5825及其在微型显示系统中的应用

耿卫东 , 张永利 , 刘艳艳 , 代永平 , 孙钟林

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2005.06.016

介绍了可编程多通道TFT-LCD参考电压发生器专用电路EL-5825的工作原理、特点及应用.利用C8051F330单片机控制EL-5825设计了一种基于LCoS芯片的头盔显示系统电路,该设计方案具有电路结构简单、外围器件少、系统结构微型化等特点,有利于实现系统的轻便灵活,提高整机性能.介绍了硬件接口电路的设计方法,给出了单片机软件流程图.

关键词: 平板显示器 , TFT-LCD , EL-5825 , 参考电压 , SPI串行接口

时序彩色LCoS数据接口的优化设计

刘艳艳 , 耿卫东 , 代永平 , 孙钟林

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2006.01.012

介绍一种在时序彩色LCoS微显示集成电路芯片内部运用的串入并出数据变换方法,即将外部串行输入的数据作并行输出处理,使得在同一时钟周期内可写入更多的像素数据,减少像素数据的写入时间,为液晶响应和光照留下更多的时间,保证图像亮度,提高图像显示质量.使用该方法可以节省芯片外部管脚数目,降低产品成本.该方法在单片和三片式LCoS中都可运用.采用Verilog HDL对该数据变换模块进行设计,并进行了逻辑功能仿真,仿真结果表明该方法能将像素数据写入时间缩短约一半,能完成预期功能.

关键词: LCoS , 串入并出 , 数据转换 , Verilog , 仿真

场序彩色视频控制系统

商广辉 , 代永平 , 黄茜 , 耿卫东

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2007.02.015

采用时序彩色法实现彩色显示,在液晶显示技术中具有良好的发展前景,具有成本低、分辨率高、彩色效果好等优点.文章主要介绍了一套针对南开大学研制的LCoS芯片的场序彩色视频控制系统,该系统采用场序彩色模式,经过实验调试后,最终实现了LCoS芯片的彩色视频显示.在设计的系统中视频数据采用并行的输出方式,降低了整个控制系统的工作频率.系统利用两组外部SRAM对帧数据进行缓存,采用乒乓操作来实现视频的实时连续显示.整个控制系统的核心部分采用一片FPGA来实现,文章详细介绍了FPGA内部数据流处理的算法实现:FPGA采用3组移位寄存器对数据进行动态缓存,实现了串行-并行的数据转换,并将同时输入的红、绿、蓝视频数据转换为红、绿、蓝子场数据;并且充分利用FPGA内部RAM作为缓存,完成了图像的插值处理,以满足LCoS扫描显示的要求.最后介绍了在时序彩色LCoS显示中出现的问题和难点.

关键词: LCoS , 场序彩色 , FPGA

LCoS芯片集成参考电压源的设计

刘会刚 , 耿卫东 , 刘艳艳 , 代永平 , 费旭峰

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2007.04.024

提出了一种集成LCoS芯片内的可编程多通道参考电压源的设计,简单介绍了LCoS显示系统的工作原理,给出了参考电压源部分电路的原理图、版图以及电路低功耗的实现方法.参考电压源由I2C接口电路、多通道寄存器、控制电路、多通道DAC以及多通道缓冲器组成.重点介绍了参考电压源中多通道DAC和多通道缓冲器的设计,用EDA设计工具完成了对缓冲器原理图的设计和仿真.最后用SMIC CMOS工艺完成了缓冲器版图的设计以及后续的ERC、DRC和LVS检查和验证,仿真结果显示此电路系统能够完全满足LCoS显示系统的要求.

关键词: LCoS芯片 , 参考电压源 , 数模转换器 , 缓冲器 , 低功耗

LCoS芯片集成可编程参考电压源的数字电路设计

刘会刚 , 耿卫东 , 代永平 , 商广辉

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2008.03.007

介绍了LCoS显示系统的工作原理,分析了可编程参考电压源中各部分电路的功能和液晶显示器的电光特性,给出了可编程参考电压源的总体框图.用Verilog硬件描述语言完成了参考电压源数字电路的设计和编码算法,并用Cadence NC-Verilog对电路进行了仿真,给出了电路的仿真结果.用此算法设计的电路能够实现参考电压源输出口的时分多路复用,减小系统电路版图面积,降低系统的功耗.仿真结果显示系统电路的输出符合设计要求.

关键词: 可编程参考电压源 , 时分多路复用 , 编码算法 , LCoS芯片

头盔式LCoS视频数据处理系统的研究与设计

黄茜 , 耿卫东 , 商广辉 , 代永平 , 姜晓鹏 , 费旭峰

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2008.03.006

系统地分析了头盔式LCoS场序彩色显示系统对视频数据格式、传输速率、系统功耗等的具体要求,设计了一款单片RAM的头盔式LCoS视频数据处理系统.采用RGB32的数据传输格式,充分利用了ZBT SRAM高速数据读、写切换的特点,在系统主时钟保持在13.5 MHz的情况下,实现了单路数据的传输速率达40.5 Mbit/s,远远超过了系统23.13Mbti/s的数据传输要求.采用该结构的数据处理系统,使系统功耗降低了0.6 W,面积减小了近40 cm2.设计的头盔微型显示系统样机,实现了640×480 VGA分辩率、子场刷新频率为150 Hz的场序彩色显示功能.

关键词: 头盔显示器 , LCoS , 场序彩色 , 数据缓存 , 读写切换 , ZBT SRAM