基于Actel FPGA的笔段式LCD驱动设计

笔段式液晶显示器具有低电压，低功耗，体积小，易于开发等特点，广泛应用在各种仪器仪表、电子设备及家用电器等方面。本文介绍的基于FPGA的笔段式LCD驱动器具有灵活性高，扩展性强，可快速构建等特点，与集成电路控制器相比，FPGA更加灵活，可以针对不同的液晶显示模块更改时序信号和显示数据。本设计选用Actel公司的Fusion系列器件，设计了笔段式液晶显示驱动控制器，为驱动控制LCD提供了一种完美的解决方案。

1. 笔段式LCD简介

液晶显示器简称LCD(Liquid Crystal Display)。利用液晶经过处理后能够改变光线传输方向的特性，达到显示字符或者图形的目的，所以它是一种被动式的显示器。

LCD显示器有笔段式和点阵式两种。点阵式LCD显示器的段电极与背电极呈正交带状分布，液晶位于正交的带状电极间。笔段式LCD显示器类似于LED数码管显示器。每个显示器的段电极包括七个笔划(段)和一个背电极BP(或COM)。可以显示数字和简单的字符，每个数字和字符与其字形码(段码)对应。一般的笔段式LCD如图 1所示。

为使液晶实现显示，必须满足一定的条件：首先要有足够强的电信号作用于液晶，使液晶分子的初始排列发生变化;其次是每个电(光、热)信号可以在一段时间内作用于一个或者多个像素单元。由于直流电场会导致液晶材料发生电解等化学反应，使电极急剧的老化，因此只能在像素电极上建立交流电场，而且应该尽量减少交流电场中的直流成分。由于液晶显示器件有类型、规格、型号的不同，对施加的电压波形、相位和频率、占空比等都有着不同的要求。

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