Управляя TFT: платы контроллеров интерфейса TFT ЖК-панелей компании Clientop

5 июня 2012

 

 

Clientop Technology Co., Ltd. специализируется на монтаже и сборочном производстве как отдельных электронных модулей и узлов, так и полностью готовой продукции. Производство компании расположено в Шенжене (Китай). Клиентами Clientop являются крупные производители электронной индустрии, поставляющие затем продукцию, собранную с участием Clientop, на рынки под своими брендами. Компания осуществляет сборку материнских плат для компьютеров и ноутбуков, выпускает портативные DVD-плееры, TFT ЖК-мониторы, ЖК-телевизоры для автомобилей. Кроме того, она является дистрибьютором компаний-заказчиков, например, известного производителя TFT ЖК-панелей малого и среднего форматов — компании Tianma.

Clientop является лидером в секторе разработки системных дисплейных решений (рис. 1), а также производства, продажи продукции на основе ЖК-панелей для промышленных и OEM-приложений, и предлагает:

  • Мониторы «openframe» с диагоналями 4…42 дюйма;
  • Комплектующие для ЖК-дисплеев (контроллеры, инверторы для модулей задней подсветки, OSD-контролеры и кнопочные платы, кабели, источники питания);
  • ЖК-панели с сенсорными панелями;
  • Цифровые фоторамки;
  • ЖК-мониторы и телевизоры;
  • Автомобильные DVD-плееры и телевизоры;
  • Терминалы с сенсорной панелью для систем HMI (Человеко-машинный интерфейс).

 

Дисплейные компоненты выпускаемые Clientop

 

Рис. 1. Дисплейные компоненты выпускаемые Clientop

 

OEM-модули компании Clientop широко используются в торговых терминалах, информационных киосках, приборах промышленной автоматики, системах видеонаблюдения и безопасности, медицинских приборах, платежных терминалах, секторе домашней автоматики, игровых автоматах, сервисном и тестовом оборудовании, измерительных приборах, автомобильных приборных панелях, мультимедийных центрах. Продукция Clientop экспортируется в Германию, Великобританию, США, Италию, Австралию, а также в другие страны. Clientop является партнером таких известных брендов в дисплейной индустрии, как LGPhilips, AUO, SHARP, Samsung, Tianma.

 

Структура и функции платы контроллера ЖК-панели

Плата контроллера TFT ЖК-панели представляет собой интегрированное решение, позволяющее подключать различные типы TFT ЖК-панелей к источникам таких видеосигналов, как аналоговый RGB, S-video, композитный видеосигнал, DVI, HDMI. Платы предназначены для использования в ЖК-мониторах, ЖК-телевизорах, цифровых фоторамках, медиапроигрывателях, в дисплейных рекламных мониторах. Основная функция платы дисплейного контроллера — преобразование входных сигналов стандартных цифровых или аналоговых интерфейсов в сигналы управления TFT ЖК-панелью. Кроме того, контроллер обеспечивает преобразование видеосигналов для:

  • Масштабирования изображения, поступающего через выбранный видеоинтерфейс, под конкретный фиксированный формат TFT ЖК-панели.
  • Цветовой коррекции сигналов (вчастности, гамма-коррекция) с учетом спектральной характеристики фильтров TFT ЖК-панели.

Плата дисплейного контроллера также содержит источники напряжений для питания схемы ЖК-панели и формирователь опорных уровней напряжений для питания столбцовых драйверов ЖК-панели. Платы современных контроллеров содержат дополнительные компоненты, расширяющие функциональные возможности дисплейного устройства. В зависимости от назначения модуля контроллера (монитор, медиаплеер, телевизор, рекламный проигрыватель) его структура может содержать дополнительные модули:

  • OSD (On Screen Display)-контроллер для формирования поля экрана сервисного меню;
  • ИК-приемник для дистанционного управления (в основном, для ЖК-телевизоров);
  • Модуль TV-тюнера;
  • Встроенный стереоусилитель малой или средней мощности (мониторы и ЖК-телевизоры);
  • USB-интерфейс для апгрейда ПО или для подключения носителей мультимедийного контента (фото, аудио, видео);
  • Интерфейс считывателя SD-карт с носителями мультимедийного контента.

Выходной интерфейс с панелью включает (рис. 2) сигналы управления TCON (Timing Controller) для формирователя сигналов развертки в ЖК-панели, а также шины питания и опорные сигналы напряжения столбцовых драйверов. Микросхемой TCON осуществляется преобразование сигналов, полученных от контроллера, в сигналы управления столбцовыми и строчными драйверами матрицы TFT.

 

Рис. 2. Структура связей контроллера интерфейса с TFT ЖК-панелью

 

Рис. 2. Структура связей контроллера интерфейса с TFT ЖК-панелью

Как правило, в современных платах ЖК-панелей используется одна микросхема дисплейного контроллера, которая и обеспечивает выполнение всех функций обработки и преобразования входных видеосигналов в сигналы управления ЖК-панелью.

Дополнительно устанавливаются микросхемы декодеров для считывания мультимедийной информации.

Настройка параметров под конкретный тип ЖК-панели может осуществляться как в процессе производства (установка default), так и через управляющий DDC-интерфейс (протокол I2C), например, из компьютерного графического контроллера, а также самим пользователем в ручном режиме посредством клавиатуры, расположенной на передней панели конечного устройства, например, монитора. Как правило, используется пятикнопочная панель управления. Функции режимных кнопок при этом: POWER, MENU, SOURCE/UP, LEFT, RIGHT.

Схема интерфейса кнопочной панели управления OSD показана на рис. 3.

 

Схема интерфейса кнопочной панели управления OSD

 

Рис. 3. Схема интерфейса кнопочной панели управления OSD

 

Установка режимных параметров производится посредством выбора из меню (рис. 4), которое формирует на экране ЖК-панели OSD-контроллер.

 

Пример окна меню настройки параметров экрана ЖК-монитора

 

Рис. 4. Пример окна меню настройки параметров экрана ЖК-монитора

Экранное меню (OSD-меню) обеспечивает возможность графического отображения параметров и настроек монитора или ЖК-телевизора.

OSD-меню — характерная функция современного компьютерного прибора, обеспечивающая возможность графического отображения параметров и настроек дисплея. OSD-меню предоставляет собой не только удобный пользовательский интерфейс, но и возможность систематизированной настройки множества параметров. Режимные параметры записываются в микросхему EEPROM, стоящую на плате дисплейного контроллера. Доступ к EEPROM (чтение и изменение параметров) осуществляется с помощью интерфейса I2C по трем возможным каналам:

  • Канал управления DDC аналоговых интерфейсов;
  • Встроенный канал управления цифрового видеоинтерфейса;
  • OSD ручной режим установки параметров.

В базовом варианте на плате дисплейного контроллера расположены:

  • Разъемы входных стандартных видеоинтерфейсов;
  • Разъем питания (напряжение питания 6…24В);
  • Микросхема контроллера с интегрированными функциями обработки видеосигналов;
  • Формирователь напряжений питания для микросхемы;
  • Выходные формирователи сигналов для выходных интерфейсов ЖК-панели;
  • Разъем интерфейса с ЖК-панелью.

Входные стандартные видеоинтерфейсы подразделяются на:

  • Аналоговые VGA, SVGA, композитный сигнал, YPrPb, S-Video;
  • Цифровые (DVI, HDMI).

 

Интерфейс TFT ЖК-панели

В современных TFT ЖК-панелях используется, в основном, два вида интерфейсов: интерфейс параллельной шины и последовательный LVDS-интерфейс.

Параллельная шина содержит три группы сигналов для основных цветов — RGB. В зависимости от типа ЖК-панели каждый цвет кодируется шестью или восемью разрядами. Уровни сигналов — ТТЛ. Кроме того, в интерфейсе присутствуют сигналы синхронизации RGB-слов, а также сигналы строчной и кадровой развертки. Параллельная шина используется в основном для малоформатных ЖК-панелей с малой полосой видеосигналов.

LVDS — последовательный интерфейс передачи RGB-сигналов, представлен дифференциальными низкоуровневыми сигналами.

 

Платы дисплейных контроллеров Clientop

Компания Clientop поставляет различные модификации модулей контроллеров интерфейса с TFT ЖК-панелями. Набор функций и интерфейсов определяются в большей степени параметрами микросхемы дисплейного контроллера, которая и является «сердцем» этих модулей.

Плата контроллера TFT ЖК-дисплея содержит:

  • Микросхему контроллера видеоинтерфейсов;
  • Источники питания (стабилизаторы напряжения) для схемы ЖК-панели;
  • Формирователь напряжений для микросхем столбцовых драйверов ЖК-панели;
  • Разъемы входных видеоинтерфейсов;
  • Разъем интерфейса TFT ЖК-панели;
  • Разъем для подключения платы управления OSD (поле кнопок для управления установкой режимов дисплея);

Как правило, все модели модулей контроллеров Clientop поставляются вместе с кнопочными платами управления OSD.

Компания Clientop производит и поставляет широкую номенклатуру плат дисплейных контроллеров для разных приложений и с разной функциональностью:

  • Платы контроллеров для ЖК-телевизоров;
  • Платы контроллеров для ЖК-мониторов с диагоналями 20…30 дюймов;
  • Платы контроллеров для мультимедийных плееров и игровых консолей;
  • Платы контроллеров для цифровых фоторамок;
  • Платы контроллеров для рекламных ЖК-мониторов;
  • Платы контроллеров для встроенных ЖК-дисплеев.

В платах дисплейных контроллеров, выпускаемых Clientop, используются современные компоненты, обеспечивающие высокий уровень интеграции и широкий набор функций. В частности, в них применяются микросхемы компаний Realtek и MStar.

 

Контролеры с аналоговым видеоинтерфейсом

Такие контролеры, в соответствии с терминологией Clientop, называются AD board. Входной видеоинтерфейс — VGA (SVGA) RGB. Однако некоторые модели этого типа имеют дополнительно интерфейс DVI. Выходной интерфейс ЖК-панели может быть как параллельный, так и LVDS. Форматы стандартных аналоговых видеоинтерфейсов, поддерживаемых контроллерами TFT ЖК-панелей серии AD board, представлены в таблице 1.

Таблица 1. Форматы стандартных аналоговых видеоинтерфейсов, поддерживаемых контроллерами TFT ЖК-панелей серии AD board  

Стандарт Формат пикселей Частота кадровой развертки, Гц
VGA 640×480
640×350
720×400
60, 70, 72, 75
SVGA 800×600 56, 60, 72, 75
XGA 1024×768 60, 70, 72, 75
SXGA 1280×1024
1600×1280
60
75

На рисунках 5 и 6 показан общий вид таких моделей контроллеров.

 

Плата контроллера NTA91B

 

Рис. 5. Плата контроллера NTA91B

 

 

Контроллер с двумя видеоинтерфейсами VGA и DVI

 

 

Рис. 6. Контроллер с двумя видеоинтерфейсами VGA и DVI

 

Мультиинтерфейсные контроллеры

Платы контроллеров ЖК-панелей с несколькими типами входных видеоинтерфейсов предназначены для использования в ЖК-телевизорах. На рис. 7 показана модель такой платы, на которой установлен и модуль ТВ-тюнера.

 

Контроллер RTA71B с интерфейсами HDMI, DVI, YPBPR, HD

 

Рис. 7. Контроллер RTA71B с интерфейсами HDMI, DVI, YPBPR, HD

Плата предназначена для использования в ЖК-телевизорах с диагоналями 24 и 26 дюймов. Формат экрана до 1920х1200 пикселей. Имеет встроенный ТВ-тюнер и стереоусилитель.

Платы контроллеров для HD-медиаплееров со считывателем SD-карт

В платах контроллеров ЖК-панелей, предназначенных для использования в медиаплеерах, используется чипсет компании MStar серии 6M48.

Основные параметры платы:

  • Питание: внешнее от источника 12В или от внутреннего 5В;
  • Поддержка двух USB-устройств, режим с горячим подключением;
  • Поддержка форматов: MP3, WMA, JPEG, MPEG4 (AVI:Div-X/X-Vid), MPE (DVD:VOB/MPG2, MPEG1 VCD:DAT/MPG1), MOV, MPG, DIV, TS, TRP, MKV, WMV, RM, RMVB и др;
  • Видеоформаты PAL (25Гц), NTSC (30Гц);
  • Языки OSD: китайский и английский (другие языки могут быть установлены при заказе);
  • Дистанционное управление: поддерживается;
  • Часы реального времени, время индицируется на экране;
  • Аудиовыход: стерео 2х6Вт;
  • Выходной интерфейс LVDS: поддержка до 1080P full HD;
  • Поддержка субтитров;
  • Режимы проигрывателя: повтор трека, заданный порядок в плейлисте;
  • Upgrade ПО через USB-порт.

 

Платы контроллеров ЖК-панелей
для рекламных мониторов

Эти платы реализованы на базе мультимедийного процессора четвертого поколения ESSD MPX. Их структура проще, а функции ограничены: загрузка видеоконтента с различных носителей (карт, флэш-USB) или через Ethernet для дальнейшей автономной работы монитора в циклическом режиме демонстрации рекламного ролика. Плата дисплейного контроллера для рекламных мониторов SX-150-V2.3 показана на рис. 8.

 

Плата дисплейного контроллера для рекламных мониторов SX-150-V2.3

 

Рис. 8. Плата дисплейного контроллера для рекламных мониторов SX-150-V2.3

Мультимедийный процессор поддерживает те же форматы: MP3, WMA, JPEG, MEPG4 (AVI:Div-X/X-Vid), MPE (DVD:VOB/MPG2, MPEG1 VCD:DAT/MPG1), MOV, MPG, DIV, TS, TRP, MKV, WMV, RM, RMVB и др.

 

Микросхемы дисплейных
контроллеров компании Realtek

В большинстве плат контролеров TFT ЖК-панелей Clientop используются микросхемы Realtek. Тайванская fabless-компания Realtek Semiconductor, образованная в 1987 году, является крупнейшим разработчиком и производителем микросхем дисплейных контроллеров (http://www.realtek.com.tw/products/).

В платах Clientop используется микросхема дисплейного контроллера RTD2010 компании Realtek. Структура микросхемы RTD2010 показана на рис. 9.

 

Структура микросхемы дисплейного контроллера Realtek RTD2010

 

Рис. 9. Структура микросхемы дисплейного контроллера Realtek RTD2010

Основные узлы микросхемы:

  • Трехканальный АЦП для преобразования аналоговых RGB-сигналов в сигналы цифровой шины;
  • Формирователь синхросигналов;
  • ФАПЧ модуль преобразования цветовых цифровых видеосигналов;
  • Модуль масштабирования;
  • Модуль выходного интерфейса управления ЖК-панелью;
  • Встроенный управляющий микроконтроллер;
  • Формирование окна OSD;
  • Режимные регистры.

 

Smart-панели

Компания Clientop предлагает клиентам полностью законченное дисплейное решение — OEM Open Frame дисплейный модуль, который может встраиваться в конечное устройство.

Clintop выпускает серию smart-панелей (рис. 10), которые ориентированы на разные применения. В панелях интегрированы: плата дисплейного контроллера, инвертор для питания ламп задней подсветки, интерфейсные кабели, рамка экрана. В частности, это решение может быть рекомендовано для промышленных HMI-контроллеров.

 

Smart-панель CPT-150A/170A/190A

 

Рис. 10. Smart-панель CPT-150A/170A/190A

 

Интегральные решения Clientop «под ключ»

Компания постоянно обновляет и расширяет номенклатуру своей продукции, в том числе и линейку дисплейных контроллеров. Потенциальный клиент всегда имеет возможность выбрать соответствующий тип контроллера, который по своим функциональным характеристикам полностью соответствует области применения. Таким образом, клиент избавлен от необходимости разрабатывать дополнительные адаптеры или модули, расширяющие функциональные возможности покупных дисплейных контроллеров. Достаточно определить тип ЖК-дисплея, с которым будет использоваться данный контроллер, а также весь набор встроенных функций и входных интерфейсов.

Поскольку компания производит сборку и самих дисплейных панелей, то потребителю могут быть предложены готовые наборы (рис. 11) «Контроллер + ЖК-дисплей» с гарантией полной совместимости, а также уже с загруженным заказным пользовательским меню с поддержкой кириллицы.

 

Вариант готового набора (плата контроллера + ЖК-панель + кабели + плата кнопок управления OSD)

 

Рис. 11. Вариант готового набора (плата контроллера + ЖК-панель + кабели + плата кнопок управления OSD)

В настоящий момент КОМПЭЛ предлагает наборы (TFT kit) «Контроллер + ЖК-дисплей компании Clientop» (таблица 2).

Таблица 2. Характеристики наборов TFT kit  

Интерфейс TFT ЖК-панель, размер экрана Плата контроллера + кабели TFT kit
AV+VGA AT050TN22V.1
5.0” 640*480
UT-MD050056V.1 AT050TN22 V.1 kit [AV, VGA]
AV AT056TN52V.3
5.6» 648*480
UT-MD050056V.1 AT050TN22 V.1 kit [AV, VGA]

КОМПЭЛ может предложить на выбор, из имеющихся на складе, варианты контроллеров, совместимых с моделями TFT ЖК-панелей (таблица 3), а также принимает заказы на поставку плат контроллеров TFT ЖК-панелей компании Clientop с заданными заказчиком параметрами.

Таблица 3. Варианты совместимости TFT ЖК-панелей с моделями контроллеров 

Варианты TFT ЖК-панель Тип платы контроллера
1 TM035KBH11 UT-D5150-N1
2 TM056KDH02 UT-A720-N1
3 TM080SDH01 UT-MD07080
4 TM104SBH04 RM7621, NTA92C
5 TM104SDH03 RM7621, NTA92C

 

Литература

1. RTD2662/2660 series Flat Panel Display Controllerdatasheet Realtek

2. Архитектура TFT ЖК-панелей для мониторов и ноутбуков. Александр Самарин Компоненты и Технологии №1 2005 г.

3. Дисплейные контроллеры Philips для TFT ЖК-дисплеев. Александр Самарин Компоненты и Технологии №3 2005 г.

4. AV Control Board Specification/ Model: HV276.1x

5. A/D BOARD APPROVAL SHEET. Datasheet Clientop

6. MStar TV Products SOC IC Company for Flat Panel Display.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: lcd.vesti@compel.ru

 

 

•••

Наши информационные каналы

О компании CLIENTOP

Основным направлением компании Clientop является разработка и производство готовых решений на базе TFT панелей. Компания имеет собственные производственные мощности – 3 фабрики и склад хранения готовой продукции. Давно работает на рынке дисплеев и имеет наработанные решения, по желанию клиента может разработать или доработать платы управления с различным видео входами и интерфейсами. Также осуществляет техническую поддержку своих клиентов и предлагает программное обеспечение для конкретного дисп ...читать далее