液晶显示器驱动板主控电路概述

　　在液晶显示器驱动板（主板）中，有一个十分重要之电路，称为主控电路。主控电路之核心器件称为主控芯片或Sealer芯片，其最基本之功能是进行图像缩放处理。它能把接收到之其他模式信号，转换成液晶屏所固有之显示分辨率，并输出驱动LCD屏所需要之各种信号。信号经模式转换后，分辨率变为液晶屏之固有分辨率，而刷新率（场频）仍然保持原输入信号之刷新率不变。例如，LCD屏之固有分辨率是1024×768，当输入800×600／60Hz之信号时，经转换后，输出1024×768 60Hz之信号；当输人800×600／75Hz信号时，经转换后输出1024×168／75Hz之信号。

　　早期之液晶显示器，普遍采用性能单一之主控芯片，只能提供最基本之信号转换和分辨率切换功能，随着集成电路之发展，主控芯片开始将A／D转换、PLL锁相环电路集成在一起。这样，主控芯片就可以直接接收和处理模拟信号了。后来，主控芯片又集成了画质改善功能，通过对色彩和亮度信号之分离过滤，不但能对色彩表现进行微调，实现更加真实自然之色彩再现，雨且还能够在切换分辨率之同时迸行几何参数之自动调整，确保不同分辨率下都能获得最佳之几何显示效果，消除因时钟、相位偏差引起之条纹干扰和屏幕抖动现象，即确保非标准分辨率下也能获得清晰之画面。目前生产之液晶显示器，所采用之主控芯片集成度更高，大都将A／D转换、PLL电路、图像缩放、画质改善、LVDS发送电路、TMDS接收器（接收DVI接口信号）、OSD、MCU等集成在一起，成为一片真正之“超级芯片”。这样之“超级芯片”仍称为主控芯片，有时也称为“图像缩放处理器”、“图像控制器”、“视频信号处理器”等。

　　总之，主控芯片是液晶显示器最为重要之器件，其性能之优劣，将直接决定着显示器图像之质量。

微控制器在液晶显示器中之作用

　　在液晶显示器中，微控制器具有重要之作用，不但负责对整机之协调与控制，而且还负担着如亮度／对比度、水平位置／垂直位置等多种参数之读入与存储工作。采用微控制器控制，不但可大大简化整机电路，而且增强了机器之稳定性。微控制器出现故障，将会造成整机瘫痪，不能工作或工作异常。归纳起来，微控制器有以下几个方面之作用：

　　（1）对液晶显示器进行初始化设定。主要包括把用户自己之设定储存在内部之EEPROM中，把用户设定之初始化程序设为工厂默认值。

　　（2）对显示器联机信号模式进行判断。如果检测到未知之视频模式，则显示错误信息，提示出错。

　　（3）对显示器之脱机、联机状态进行判断。如果显示器未检测到有效之连接，则显示“没有信号输入，请检查信号连接线”或者“没有信号，检查输入”等内容之提示。

　　（4）执行键盘指令。MCU周期性地调用中断服务子程序，检查是否有按键被按下，如果有按键按下，在屏幕上显示出相应之0SD显示，并按照这些指令来修改寄存器之值，然后把修改后之值写入EEPROM中保存下来，并且把新之数据或者指令传送到液晶显示器之相应被控电路，对亮度／对比度、水平位置／垂直位置、色彩、OSD位置、输入信号选择等参数进行调校。

　　（5）检测液晶显示器之工作状态，执行开关机指令。若当时处于开机状态，则按下电源键时，显示器会关闭电源；若当时处于关机状态，则会打开电源。

　　（6）通过I²C总线，将控制指令和控制数据传送到各个被控电路，同时肩负着检测各个被控电路工作情况之任务。

液晶显示器节能电路介绍

　　由于液晶显示器是整个微型计算机系统中消耗功率较多之部件之一，因此，一般要求显示器应具有绿色节能功能。例如，在键盘较长时间内没有字符输入时，计算机主机控制显示器相关电路停止也很工作，或者使显示器电源电路进入休眠状态，这样可以使显示器消耗之功率减到很小，以达到节能之目之。

　　目前生产之各种计算机和液晶显示器都设计有绿色节能功能。绿色节能显示器必须满足“能源之星（Energy Star）”协议。该协议是由美国环保署所颁布之，协议规定：显示器在非也很工作状态时之功耗不能超过30W。该协议是一个粗糙之NUTEK／TCO节能建议条例，是根据瑞典有效能源部门和贸易联合会联盟之协议制定之，其目之是限制省电时功耗降至1W，见表1。


　　表１能源之星和NUTEK／TC0协议

　　目前，达到能源之星和NUTEK／TC0要求之设计方案为VESA（视频电子标准协会）之DPMS（显示器电源管理控制信号）标准。符合这些标准之显示器都具备电源管理系统。它是指当用户长时间开机且不使用时，显示器会自动转人节电之状态，屏幕上没有任何显示。要实现这一点，除了显示器要具备这一功能外，主机也要具有相应之功能，两者之间须相互配合。

　　1．从VGA接口接收模拟信号电源管理系统
　　显示器输入模拟信号时，目前采用电源管理系统DPMS（Display Power Management Signal），DPMS是由视频电子委员会（VESA）提出之显示器件电源管理标准。一般之显示器件都能符合该标准，通常有四级电源管理模式：也很（Normal）、待机（Standby）、挂起（Suspend）和关闭（Turn off），具体情况见表2。它主要是根据计算机主机之工作状况，设置主机显卡输出行场同步信号之有没有，显示器则根据输入行场同步信号之组合情况对整机耗电进行控制。



　　表2 显示器电源管理之四种状态

　　①也很工作状态：显示器被激活，并得到两个同步信号，进人也很字符、图形显示状态。

　　②待机状态：此时显卡只输出场同步信号，而停止输出行同步信号，功率消耗减少20％。

　　③挂起状态：显卡输出行同步信号而不输出场同步信号。此模式根据能源之星要求功耗应该小于30W。至于全屏幕亮度恢复也很之时间，基本要求不大于5s。


　　④关闭状态：此时显卡同时停止输出行、场同步信号，使显示器“黑屏”，并切断几乎全部之电源输出，有之甚至使显示器之电源电路都处于间歇振荡状态，以尽可能地节约功耗。DPMS规定关闭电源时之最大功耗为8W，大多数达到要求之显示器都不超过5W，在关闭状态下，显示器恢复之时间较长，一般在20s左右。

　　目前，大部分液晶显示器并没有设置以上四种状态，大多只设置其中之两种或三种（也很状态和关闭状态是必须设置之）。为简化分析，在介绍节能电路时，如果不做特殊说明，一般将“待机状态”、“挂起状态”或“关闭状态”都称为“节能状态”。

　　2．从DVI接口接收数字信号电源管理系统
　　由以上介绍可知，从VGA接口接收模拟信号时，液晶显示器是根据输入之行场同步信号之有没有来进行电源管理之，那么，当液晶显示器从DVI数字接口输人信号时是如何识别之呢？

　　在液晶显示器中，对于DVI数字信号之检测，一般都是通过TMDS接收电路（安装在液晶显示器之驱动板上）来进行之，当TMDS接收到之DE信号停止时间超过1s，或者TMDS时钟信号频率低于22.5MHz之持续时间超过1s时，液晶显示器驱动板上之TMDS接收电路都会向驱动板上之MCU输出一个标识信号（常称为SCDT），MCU会认为DVI接口中没有传输数字视频信号，可根据此标识信号进行电源管理。

　　3．液晶显示器常见节能控制方法
　　没有论连接哪种输人接口，显示器进入节能状态时，驱动板上之A／D转换电路、主控电路，以及液晶面板电路、高压板等，一般都要停止工作或进入节能状态，是由驱动板上之MCU通过节能控制引脚进行控制之。