智能型oled驱动芯片设计和探究

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1、智能型OLED驱动芯片设计和探究摘要：本设计以ACTEL公司生产的SmartFusion芯片作为功能样片研制的载体，把FPGA和MPU分别完成的功能统一集成到一片芯片中，实现中小尺寸彩色OLED复杂的控制接口到简单接口的转换，并集成自定义的操作指令，最终留给用户一个RS232串口和固定的指令字符串，用户只要通过串口发送相应的指令即可实现对复杂OLED显示模块的操作。关键词：OLED;驱动忠片；单片方案；硬件设计；软件设计分类号：TN873文献标识码：A文章编号：1674-7712(2013)18-0000-05有机发光二极管显示面板(OrganicLight-Emittin

2、gDiode；OLED)，又称为有机电致发光显示器(OrganicElectroluminesence；OEL)是一门相当年轻的显示技术。它利用有机半导体材料和发光材料在电流驱动下发光来实现显示。OLED与L⑶相比有很多优点：超轻、超薄、高亮度、大视角、像素自身发光、低功耗、快响应、高清晰度、低发热量、优异的抗震性能、低制造成本、可弯曲等，被业界普遍认为是最具有发展前途的新一代显示技术。随着OLED研究开发的进展，OLED已经进入了产业化的萌动期。现阶段OLED显示模块从显示色彩上主要分为两种：一是单色OLE：D显示模块，二是彩色OLE：D显示模块。从与MPU的接口上分有如

3、下几种：SH接口，I2C接口、并行接口，HV接口等。其中SPI接口，I2C接口、并行接口主要应用于单色OLED显示模块中，MPU比较容易与之接口和控制，而彩色OLED主要采用并行接口，小尺寸的OLED全彩显示模块采用16位的8080时序或6800时序与MPU接口，相对而言也是比较容易控制与操作的。但对于中、大尺寸的OLED显示模块都采用了行场同步接口。对于HV接口的普通单片机将无法对其进行操作，只有高端的ARM9,ARM11为内核的处理器才能集成行场同步模式TFT控制接口，现阶段还没有满足OLED驱动控制接口的MPU。本系统设计就是要实现中小尺寸彩色OLED复杂的控制接口到

4、简单接口的转换，并集成自定义的操作指令，最终留给用户的是一个RS232串口和固定的指令字符串。一、系统硬件设计（一）FPGA与MPU组合驱动方式现阶段彩色TFT控制器大多采用FPGA作为时序控制来实现行场同步控制接口到普通并行接口的转换以易于普通单片机的操作，这种方法也可以应用于彩色OLED显示模块的控制。此类控制方法的系统框图与FPGA内部功能框图分别如图1和图2所示。1FPGA+MCU系统框1FPGA内部功能框FPGA芯片需要外接一块SRAM作为显存，如果是480x272分辨率的TFT屏，颜色为65K色，则需要SRAM的容量为：480x272xl6=255KB。以ISS

5、I的SRAM为例，如果用户不需要双缓存的功能，使用IS61LV12816(256KB)就能满足要求，如果需要使用双缓存功能，需要使用IS61LV25616AL(512KB)。双缓存功能提供了双倍的显示存储空间，用来进行两幅图片零等待的切换或者区域图像更新。FPGA芯片需要外接40丽z〜50MHz的有源晶振来提供系统工作时钟。TFT接口采用16位色RGB模式，可以实现65536种颜色，同步信号采用DE驱动模式，如果液晶屏的RGB数据接口大于16位颜色，则相对应的低位数据线需要接地。(二)智能型单片解决方案(S0C)FPGA与MPU组合驱动方式已经解决了中大尺寸TFT与0LED

6、的控制问题，使得一般的MPU可以筒单地操作TFT和OLED显示模块。但对于复杂的系统而言，要显示的界面复杂、显示内容丰富，因而需要大量的显示数据需要存储。而一般的MPU内部FLASH最多也就128K,能迗到512K的程序存储器的MPU已经很少见。即使是512K的程序存储器对于彩色显示应用而言也是捉襟见肘，还不够存储一幅显示画面的，这就制约了彩色TFT与0LED显示模块在以低端MPU为控制器的系统中的应用，因而设计一款符合低端MPU操作的OLED控制芯片成为OLED推广应用的前提条件。智能型OLED驱动芯片的设计与研究项目以ACTEL公司生产的SmartFusion芯片作为功

7、能样片研制的载体。ActelSmartFusion?系列智能型混合信号FPGA采用与Fusion混合信号FPGA相同的技术，并通过Hash半导体工艺集成了可编程的高性能模拟模块和硬化的ARM?Cortex-M3微控制器模块。SmartFusion将这三种不相关的技术整合在一起，使得其成本大大降低，占位面积大大减少，不仅具有FPGA的高速并行的特点，而且可以发挥ARM灵活控制的长处，取长补短，它是新一代SOC完美的解决方案。ActelSmartFusion结构框图如图3所示。智能型OLED控制1C系统框图则如图4所示