一种基于FPGA的液晶模组TCON模块的制作方法

本发明属于机载座舱显示系统，具体涉及一种基于fpga的液晶模组tcon模块。

背景技术：

1、随着飞机座舱的现代化，显示器代替飞行仪表作为机载综合显示系统的重要组成部分。显示器也从体积较大和耗能高的阴极射线管(crt)显示器向轻巧和更可靠的液晶显示器(lcd)发展。液晶显示器一般由视频处理模块和液晶模组组成，液晶模组中包含tcon模块、背光驱动模块和液晶面板。视频处理模块将外部输入的视频信号(如dvi)进行解码和其他视频处理，然后转换为tcon模块能够接收的视频格式(如lvds)送入tcon模块进行处理；tcon模块将视频信号解码并生成能够驱动液晶面板显示的时序信号以及视频格式(如mini-lvds)，同时产生液晶面板所需的供电电源、gamma电压和vcom；背光驱动模块实现液晶面板显示所需的背光灯管驱动。

2、传统的tcon模块实现方式一般是采用专用asic芯片实现，该芯片能够将来自视频处理模块的视频信号转换为驱动液晶面板的时序和视频信号，但asic芯片通常只能支持固定的某种分辨率，同时在供电电源、gamma电压和vcom方面通常由固定电阻网络产生，只能输出固定的电压，难以通过灵活调节参数来适应多种不同的液晶面板。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种基于fpga的液晶模组tcon模块，基于fpga设计实现了液晶模组tcon模块的功能，时序控制及视频转换均通过fpga逻辑实现，具备了具备灵活性高、可配置、适应性强等特点，可以适配不同分辨率或型号的液晶面板。同时将传统液晶显示器中的视频处理模块和tcon模块进行集成化，有效减小了产品的体积和重量，且能够省去专用tcon驱动板的功耗和成本。

2、为了实现上述技术目的，本发明所采用的具体技术方案为：

3、一种基于fpga的液晶模组tcon模块，包括：

4、fpga电路，用于视频信号的采集与转换以及时序控制信号的生成；

5、视频解码电路，与所述fpga电路通信；用于将接收到的dvi格式的视频信号源通过均衡器进行信号增强，之后通过dvi解码器对视频信号进行解码，将解码后的视频信号传输至所述fpga电路中；

6、液晶面板供电电路，与所述液晶模组电连接，用于为所述液晶模组的液晶面板供电。

7、进一步的，所述fpga电路的fpga内集成有dvi视频模块、视频有无判读模块、本地视频模块、视频mux模块、软核模块、iic控制模块和tcon控制逻辑。

8、进一步的，所述dvi视频模块用于转换解码后的所述视频信号并对视频信号做时序同步处理；

9、所述视频有无判断模块用于判断所述fpga电路是否有所述视频信号输入；

10、所述本地视频模块用于基于本地的时钟信号和时序逻辑产生本地视频测试信号，所述本地视频测试信号的画面可配置设置；

11、所述视频mux模块用于通过有无视频判断模块给出的视频有无判断结果来选择显示所述视频信号或本地信号；

12、所述软核模块用于运行iic控制器初始化模块，以及实现所述液晶面板供电电路的电压参数的实时配置；

13、所述iic控制模块用于将所述液晶膜组的axi总线上的配置数据转化为iic协议的配置数据供所述液晶面板供电电路使用；

14、所述tcon控制逻辑包括source ic控制模块和gate ic控制模块，用于将所述视频信号转化为mini-lvds视频信号，同时产生所述液晶面板所需要的source ic控制逻辑和gate ic控制逻辑。

15、进一步的，所述液晶面板供电电路包括pmic电源管理芯片以及可调gamma电压缓冲器；

16、所述pmic电源管理芯片用于为所述液晶面板提供模拟电源、门开电压以及门关电压；

17、进一步的，所述可调gamma电压缓冲器用于为所述液晶面板提供gamma电压和共模电压。

18、进一步的，所述液晶面板的数字电源由所述fpga电路的供电电路提供。

19、进一步的，若同时满足以下参数，则所述视频有无判断模块判断所述fpga电路具有所述视频信号输入：

20、计算在一场内所述视频信号的de信号有效行数大于输入的有效de行数的80％；

21、计算在一场内所述视频信号的有效像素个数大于全部有效像素个数的80％；

22、所述视频信号的时钟信号有效。

23、本发明基于fpga接口灵活丰富、可配置重写等特点，与背景技术相比，其显著优势有如下几点：

24、1)能够将传统液晶显示器中的视频处理模块和tcon模块进行集成化，有效减小了产品的体积和重量，且能够省去专用tcon驱动板的功耗和成本；

25、2)tcon时序控制信号由fpga产生，能够根据不同的液晶面板灵活改变其控制信号，液晶面板电源可由可配置的pmic产生不同的电压以适应不同的液晶面板，无需针对某一款面板设计单独的tcon模块，具备极大的灵活性和通用性；

26、3)gamma电压和vcom可通过i2c接口进行在线调节，使液晶面板能够呈现最佳的显示效果和画质，同时又降低了调试时间和成本。

技术特征：

1.一种基于fpga的液晶模组tcon模块，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于fpga的液晶模组tcon模块，其特征在于，所述fpga电路的fpga内集成有dvi视频模块、视频有无判读模块、本地视频模块、视频mux模块、软核模块、iic控制模块和tcon控制逻辑。

3.根据权利要求2所述的基于fpga的液晶模组tcon模块，其特征在于，所述dvi视频模块用于转换解码后的所述视频信号并对视频信号做时序同步处理；

4.根据权利要求3所述的基于fpga的液晶模组tcon模块，其特征在于，所述液晶面板供电电路包括pmic电源管理芯片以及可调gamma电压缓冲器；

5.根据权利要求4所述的基于fpga的液晶模组tcon模块，其特征在于，所述可调gamma电压缓冲器用于为所述液晶面板提供gamma电压和共模电压。

6.根据权利要求5所述的基于fpga的液晶模组tcon模块，其特征在于，所述液晶面板的数字电源由所述fpga电路的供电电路提供。

7.根据权利要求6所述的基于fpga的液晶模组tcon模块，其特征在于，若同时满足以下参数，则所述视频有无判断模块判断所述fpga电路具有所述视频信号输入：

技术总结
本发明属于机载座舱显示系统技术领域，具体涉及一种基于FPGA的液晶模组TCON模块，基于FPGA设计实现了液晶模组TCON模块的功能，时序控制及视频转换均通过FPGA逻辑实现，具备了具备灵活性高、可配置、适应性强等特点，可以适配不同分辨率或型号的液晶面板。同时将传统液晶显示器中的视频处理模块和TCON模块进行集成化，有效减小了产品的体积和重量，且能够省去专用TCON驱动板的功耗和成本。

技术研发人员：樊涛,杨炳伟,王金勐,高伟林,杨粤涛
受保护的技术使用者：苏州长风航空电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11