基于MIPI规范的TFT-LCD驱动芯片设计与研究

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1、Ｉ财１＆謂我衫碩士学位论文．參圓基于ＭＩＰＩ规范的ＴＦＴ－ＬＣＤ驱动芯片设计与研究作者姓名光学校导师姓名、职称利飞副教授ｉｉ企业导师姓名、职称李凯研究员ｇ申请学位类别工硕士西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作

2、的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。４＾－本人签名：日期：２响６西安电子科技大学关于论文使用授权的说明？本人完全了解西安电子＾技大学有关保留和使用学位论文的规定：研宄生在，即校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研。究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学保密的学位

3、论文在年解密后适用本授权书。＿＿本人签名‘：导师签名：日期、：又斗日期：２冰学校代码10701学号1511122820分类号TN4密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于MIPI规范的TFT-LCD驱动芯片设计与研究作者姓名：杨光领域：软件工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：娄利飞副教授企业导师姓名、职称：李凯研究员学院：微电子学院提交日期：2018年4月BasedOnTheMIPIProtocolTFT-LCDDriverICDesignAndResearchAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinparti

4、alfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSoftwareEngineeringByYangGuangSupervisor:LoulifeiTitle:AssocaiteProfessorSupervisor:LikaiTitle:ResrchFellowApril2018摘要摘要近些年来随着智能式可移动手持设备的普及，TFT-LCD显示屏幕在电子产品中的应用愈加广泛，而屏幕显示尺寸的不断增大、分辨率的提高以及种种市场不断提升的需求给TFT-LCD驱动IC带来了不小的挑战。传统的TFT-LCD驱动IC中的显示

5、接口已经不能满足高分辨率图像和高速数据传输的需求。本文基于MIPI联盟制定的MIPI协议标准，研究并设计了一款针对于TFT-LCD显示屏幕的高速数据串行接口，相比于传统的显示接口，使得数据传输速率得到了显著的提升，同时也大大降低了功耗。本文首先对TFT-LCD显示与驱动原理进行了详细的分析与研究，接着通过对MIPI协议的掌握与了解，对TFT-LCD驱动IC的数据接口部分进行了系统级模块的架构设计。根据数据接口的传输需求，设定了三种不同的工作模式，分别为超低功耗模式、低速传输模式和高速传输模式，在接口电路工作期间通过这三种不同模式的来回切换，大大的提升了传输的效率以及显著

6、的降低了功耗。本文所设计的系统级功能框架可分为四个层级，分别为物理传输层、通道管理层、底层协议层以及应用层。物理传输层包含了模拟电路逻辑与数字电路逻辑，主要功能是用于接口电路高速数据的接收以及低速数据的发送与接收，其中本文对数字电路逻辑部分时钟通道的控制和数据通道的控制部分进行了详细的设计与描述，利用有限状态机完成了不同状态之间的转换；通道管理模块主要是将各条数据通道上的数据按照协议规定的方式进行融合再处理，同时使用高速与低速分开处理的方法进行时钟切换电路部分的设计；底层协议层的主要功能是对传输的数据包格式以及内容进行识别，并对数据包进行解码或者编码工作，同时根据数据包

7、的格式加入相应的ECC码与CRC码，保证传输的准确性；应用层模块部分用来将前面层级所传输的控制指令或图像显示数据转成DBI格式或DPI格式，输出至显示模块，同时也可根据相关指令读取显示模块相应的信息并传输回主机端。本文整个的设计均使用VerilogHDL硬件描述语言进行RTL级代码的编写，并通过VCS软件进行功能仿真，使用Verdi软件对仿真波形进行检查以及代码优化。工艺库采用台湾力晶0.11μm工艺，通过DC综合得到的报告显示接口电路的整2体面积为87796.800065μm，功耗为2.8353mw，均满足设计的技术要求。最后对驱动IC