液晶顯示器驅動板主控電路概述

　　在液晶顯示器驅動板（主板）中，有一個十分重要之電路，稱為主控電路。主控電路之核心器件稱為主控芯片或Sealer芯片，其 基本之功能是進行圖像縮放處理。它能把接收到之其他模式信號，轉換成液晶屏所固有之顯示分辨率，并輸出驅動LCD屏所需要之各種信號。信號經模式轉換后，分辨率變為液晶屏之固有分辨率，而刷新率（場頻）仍然保持原輸入信號之刷新率不變。例如，LCD屏之固有分辨率是1024×768，當輸入800×600／60Hz之信號時，經轉換后，輸出1024×768 60Hz之信號；當輸人800×600／75Hz信號時，經轉換后輸出1024×168／75Hz之信號。

　　早期之液晶顯示器，普遍采用性能單一之主控芯片，只能提供 基本之信號轉換和分辨率切換功能，隨著集成電路之發展，主控芯片開始將A／D轉換、PLL鎖相環電路集成在一起。這樣，主控芯片就可以直接接收和處理模擬信號了。后來，主控芯片又集成了畫質改善功能，通過對色彩和亮度信號之分離過濾，不但能對色彩表現進行微調，實現更加真實自然之色彩再現，雨且還能夠在切換分辨率之同時迸行幾何參數之自動調整，確保不同分辨率下都能獲得 佳之幾何顯示效果，消除因時鐘、相位偏差引起之條紋干擾和屏幕抖動現象，即確保非標準分辨率下也能獲得清晰之畫面。目前生產之液晶顯示器，所采用之主控芯片集成度更高，大都將A／D轉換、PLL電路、圖像縮放、畫質改善、LVDS發送電路、TMDS接收器（接收DVI接口信號）、OSD、MCU等集成在一起，成為一片真正之“超級芯片”。這樣之“超級芯片”仍稱為主控芯片，有時也稱為“圖像縮放處理器”、“圖像控制器”、“視頻信號處理器”等。

　　總之，主控芯片是液晶顯示器 為重要之器件，其性能之優劣，將直接決定著顯示器圖像之質量。

微控制器在液晶顯示器中之作用

　　在液晶顯示器中，微控制器具有重要之作用，不但負責對整機之協調與控制，而且還負擔著如亮度／對比度、水平位置／垂直位置等多種參數之讀入與存儲工作。采用微控制器控制，不但可大大簡化整機電路，而且增強了機器之穩定性。微控制器出現故障，將會造成整機癱瘓，不能工作或工作異常。歸納起來，微控制器有以下幾個方面之作用：

　　（1）對液晶顯示器進行初始化設定。主要括把用戶自己之設定儲存在內部之EEPROM中，把用戶設定之初始化程序設為工廠默認值。

　　（2）對顯示器聯機信號模式進行判斷。如果檢測到未知之視頻模式，則顯示錯誤信息，提示出錯。

　　（3）對顯示器之脫機、聯機狀態進行判斷。如果顯示器未檢測到有效之連接，則顯示“沒有信號輸入，請檢查信號連接線”或者“沒有信號，檢查輸入”等內容之提示。

　　（4）執行鍵盤指令。MCU周期性地調用中斷服務子程序，檢查是否有按鍵被按下，如果有按鍵按下，在屏幕上顯示出相應之0SD顯示，并按照這些指令來修改寄存器之值，然后把修改后之值寫入EEPROM中保存下來，并且把新之數據或者指令傳送到液晶顯示器之相應被控電路，對亮度／對比度、水平位置／垂直位置、色彩、OSD位置、輸入信號選擇等參數進行調校。

　　（5）檢測液晶顯示器之工作狀態，執行開關機指令。若當時處于開機狀態，則按下電源鍵時，顯示器會關閉電源；若當時處于關機狀態，則會打開電源。

　　（6）通過I²C總線，將控制指令和控制數據傳送到各個被控電路，同時肩負著檢測各個被控電路工作情況之任務。

液晶顯示器節能電路介紹

　　由于液晶顯示器是整個微型計算機系統中消耗功率較多之部件之一，因此，一般要求顯示器應具有綠色節能功能。例如，在鍵盤較長時間內沒有字符輸入時，計算機主機控制顯示器相關電路停止也很工作，或者使顯示器電源電路進入休眠狀態，這樣可以使顯示器消耗之功率減到很小，以達到節能之目之。

　　目前生產之各種計算機和液晶顯示器都設計有綠色節能功能。綠色節能顯示器必須滿足“能源之星（Energy Star）”協議。該協議是由美國環保署所頒布之，協議規定：顯示器在非也很工作狀態時之功耗不能超過30W。該協議是一個粗糙之NUTEK／TCO節能建議條例，是根據瑞典有效能源部門和貿易聯合會聯盟之協議制定之，其目之是限制省電時功耗降至1W，見表1。


　　表１能源之星和NUTEK／TC0協議

　　目前，達到能源之星和NUTEK／TC0要求之設計方案為VESA（視頻電子標準協會）之DPMS（顯示器電源管理控制信號）標準。符合這些標準之顯示器都具備電源管理系統。它是指當用戶長時間開機且不使用時，顯示器會自動轉人節電之狀態，屏幕上沒有任何顯示。要實現這一點，除了顯示器要具備這一功能外，主機也要具有相應之功能，兩者之間須相互配合。

　　1．從VGA接口接收模擬信號電源管理系統
　　顯示器輸入模擬信號時，目前采用電源管理系統DPMS（Display Power Management Signal），DPMS是由視頻電子委員會（VESA）提出之顯示器件電源管理標準。一般之顯示器件都能符合該標準，通常有四級電源管理模式：也很（Normal）、待機（Standby）、掛起（Suspend）和關閉（Turn off），具體情況見表2。它主要是根據計算機主機之工作狀況，設置主機顯卡輸出行場同步信號之有沒有，顯示器則根據輸入行場同步信號之組合情況對整機耗電進行控制。



　　表2 顯示器電源管理之四種狀態

　　①也很工作狀態：顯示器被激活，并得到兩個同步信號，進人也很字符、圖形顯示狀態。

　　②待機狀態：此時顯卡只輸出場同步信號，而停止輸出行同步信號，功率消耗減少20％。

　　③掛起狀態：顯卡輸出行同步信號而不輸出場同步信號。此模式根據能源之星要求功耗應該小于30W。至于全屏幕亮度恢復也很之時間，基本要求不大于5s。


　　④關閉狀態：此時顯卡同時停止輸出行、場同步信號，使顯示器“黑屏”，并切斷幾乎全部之電源輸出，有之甚至使顯示器之電源電路都處于間歇振蕩狀態，以盡可能地節約功耗。DPMS規定關閉電源時之 大功耗為8W，大多數達到要求之顯示器都不超過5W，在關閉狀態下，顯示器恢復之時間較長，一般在20s左右。

　　目前，大部分液晶顯示器并沒有設置以上四種狀態，大多只設置其中之兩種或三種（也很狀態和關閉狀態是必須設置之）。為簡化分析，在介紹節能電路時，如果不做特殊說明，一般將“待機狀態”、“掛起狀態”或“關閉狀態”都稱為“節能狀態”。

　　2．從DVI接口接收數字信號電源管理系統
　　由以上介紹可知，從VGA接口接收模擬信號時，液晶顯示器是根據輸入之行場同步信號之有沒有來進行電源管理之，那么，當液晶顯示器從DVI數字接口輸人信號時是如何識別之呢？

　　在液晶顯示器中，對于DVI數字信號之檢測，一般都是通過TMDS接收電路（安裝在液晶顯示器之驅動板上）來進行之，當TMDS接收到之DE信號停止時間超過1s，或者TMDS時鐘信號頻率低于22.5MHz之持續時間超過1s時，液晶顯示器驅動板上之TMDS接收電路都會向驅動板上之MCU輸出一個標識信號（常稱為SCDT），MCU會認為DVI接口中沒有傳輸數字視頻信號，可根據此標識信號進行電源管理。

　　3．液晶顯示器常見節能控制方法
　　沒有論連接哪種輸人接口，顯示器進入節能狀態時，驅動板上之A／D轉換電路、主控電路，以及液晶面板電路、高壓板等，一般都要停止工作或進入節能狀態，是由驅動板上之MCU通過節能控制引腳進行控制之。