Керуючи TFT: плати контролерів інтерфейсу TFT ЖК-панелей компанії Clientop

1. Структура і функції плати контролера РК-панелі
2. Інтерфейс TFT РК-панелі
3. Плати дисплейних контролерів Clientop
4. Контролери з аналоговим відеоінтерфейсом
5. мультиінтерфейсний контролери
6. Плати контролерів ЖК-панелей для рекламних моніторів
7. мікросхеми дисплейних контролерів компанії Realtek
8. Smart-панелі
9. Інтегральні рішення Clientop «під ключ»
10. література

5 червня 2012

Clientop Technology Co., Ltd. спеціалізується на монтажі та складальному виробництві як окремих електронних модулів і вузлів, так і повністю готової продукції. Виробництво компанії розташоване в Шенжені (Китай). Клієнтами Clientop є великі виробники електронної індустрії, які постачають потім продукцію, зібрану за участю Clientop, на ринки під своїми брендами. Компанія здійснює складання материнських плат для комп'ютерів і ноутбуків, випускає портативні DVD-плеєри, TFT РК-монітори, РК-телевізори для автомобілів. Крім того, вона є дистриб'ютором компаній-замовників, наприклад, відомого виробника TFT ЖК-панелей малого і середнього форматів - компанії Tianma.

Clientop є лідером в секторі розробки системних дисплейних рішень (рис. 1), а також виробництва, продажу продукції на основі ЖК-панелей для промислових і OEM-додатків, і пропонує:

• Монітори «openframe» з діагоналями 4 ... 42 дюйма;
• Комплектуючі для ЖК-дисплеїв (контролери, інвертори для модулів заднього підсвічування, OSD-контролери і кнопкові плати, кабелі, джерела живлення);
• ЖК-панелі з сенсорними панелями;
• Цифрові фоторамки;
• РК-монітори і телевізори;
• Автомобільні DVD-плеєри і телевізори;
• Термінали з сенсорною панеллю для систем HMI (Людино-машинний інтерфейс).

Рис. 1. Функціональні компоненти випускаються Clientop

OEM-модулі компанії Clientop широко використовуються в торгових терміналах, інформаційних кіосках, приладах промислової автоматики, системах відеоспостереження і безпеки, медичних приладах, платіжних терміналах, секторі домашньої автоматики, ігрових автоматах, сервісному і тестовому обладнанні, вимірювальних приладах, автомобільних приладових панелях, мультимедійних центрах . Продукція Clientop експортується в Німеччину, Великобританію, США, Італію, Австралію, а також в інші країни. Clientop є партнером таких відомих брендів в дисплейної індустрії, як LGPhilips, AUO, SHARP, Samsung, Tianma.

Структура і функції плати контролера РК-панелі

Плата контролера TFT РК-панелі є інтегроване рішення, що дозволяє підключати різні типи TFT ЖК-панелей до джерел таких відеосигналу, що аналоговий RGB, S-video, композитний відеосигнал, DVI, HDMI. Плати призначені для використання в ЖК-моніторах, ЖК-телевізорах, цифрових фоторамках, медіапрогравачах, в дисплейних рекламних моніторах. Основна функція плати дисплейного контролера - перетворення вхідних сигналів стандартних цифрових або аналогових інтерфейсів в сигнали управління TFT ЖК-панеллю. Крім того, контролер забезпечує перетворення відеосигналу:

• Збільшувати або зменшувати зображення, що надходить через обраний відеоінтерфейс, під конкретний фіксований формат TFT РК-панелі.
• Колірної корекції сигналів (зокрема, гамма-корекція) з урахуванням спектральної характеристики фільтрів TFT РК-панелі.

Плата дисплейного контролера також містить джерела напруги для живлення схеми ЖК-панелі і формувач опорних рівнів напруг для харчування столбцових драйверів РК-панелі. Плати сучасних контролерів містять додаткові компоненти, що розширюють функціональні можливості дисплейного пристрою. Залежно від призначення модуля контролера (монітор, медіаплеєр, телевізор, рекламний програвач) його структура може містити додаткові модулі:

• OSD (On Screen Display) контролер для формування поля екрану сервісного меню;
• ІЧ-приймач для дистанційного керування (в основному, для ЖК-телевізорів);
• Модуль TV-тюнера;
• Вбудований стереопідсилювач малої або середньої потужності (монітори і РК-телевізори);
• USB-інтерфейс для апгрейда ПО або для підключення носіїв мультимедійного контенту (фото, аудіо, відео);
• Інтерфейс зчитувача SD-карт з носіями мультимедійного контенту.

Вихідний інтерфейс з панеллю включає (рис. 2) сигнали управління TCON (Timing Controller) для формувача сигналів розгортки в ЖК-панелі, а також шини харчування і опорні сигнали напруги столбцових драйверів. Мікросхемою TCON здійснюється перетворення сигналів, отриманих від контролера, в сигнали управління столбцовую і малими драйверами матриці TFT.

Рис. 2. Структура зв'язків контролера інтерфейсу з TFT ЖК-панеллю

Як правило, в сучасних платах ЖК-панелей використовується одна мікросхема дисплейного контролера, яка і забезпечує виконання всіх функцій обробки і перетворення вхідних відеосигналів в сигнали управління ЖК-панеллю.

Додатково встановлюються мікросхеми декодерів для зчитування мультимедійної інформації.

Налаштування параметрів під конкретний тип РК-панелі може здійснюватися як в процесі виробництва (установка default), так і через керуючий DDC-інтерфейс (протокол I2C), наприклад, з комп'ютерного графічного контролера, а також самим користувачем в ручному режимі за допомогою клавіатури, розташованої на передній панелі кінцевого пристрою, наприклад, монітора. Як правило, використовується пятікнопочний панель управління. Функції режимних кнопок при цьому: POWER, MENU, SOURCE / UP, LEFT, RIGHT.

Схема інтерфейсу кнопкової панелі управління OSD показана на рис. 3.

Рис. 3. Схема інтерфейсу кнопкової панелі управління OSD

Установка режимних параметрів проводиться за допомогою вибору з меню (рис. 4), яке формує на екрані ЖК-панелі OSD-контролер.

Рис. 4. Приклад вікна меню настройки параметрів екрану РК-монітора

Екранне меню (OSD-меню) забезпечує можливість графічного відображення параметрів і налаштувань монітора або РК-телевізора.

OSD-меню - характерна функція сучасного комп'ютерного приладу, що забезпечує можливість графічного відображення параметрів і налаштувань дисплея. OSD-меню надає собою не тільки зручний призначений для користувача інтерфейс, але і можливість систематизованої настройки безлічі параметрів. Режимні параметри записуються в мікросхему EEPROM, що стоїть на платі дисплейного контролера. Доступ до EEPROM (читання і зміна параметрів) здійснюється за допомогою інтерфейсу I2C за трьома можливими каналами:

• Канал управління DDC аналогових інтерфейсів;
• Вбудований канал управління цифрового відеоінтерфейсу;
• OSD ручний режим установки параметрів.

У базовому варіанті на платі дисплейного контролера розташовані:

• Роз'єми вхідних стандартних відеоінтерфейсів;
• Роз'єм живлення (напруга живлення 6 ... 24В);
• Мікросхема контролера з інтегрованими функціями обробки відеосигналів;
• Пристрій для формування напруг живлення для мікросхеми;
• Вихідні формувачі сигналів для вихідних інтерфейсів ЖК-панелі;
• Роз'єм інтерфейсу з ЖК-панеллю.

Вхідні стандартні відеоінтерфейси поділяються на:

• Аналогові VGA, SVGA, композитний сигнал, YPrPb, S-Video;
• Цифрові (DVI, HDMI).

Інтерфейс TFT РК-панелі

В сучасних TFT ЖК-панелях використовується, в основному, два види інтерфейсів: інтерфейс паралельної шини і послідовний LVDS-інтерфейс.

Паралельна шина містить три групи сигналів для основних кольорів - RGB. Залежно від типу РК-панелі кожен колір кодується шістьма або вісьмома розрядами. Рівні сигналів - ТТЛ. Крім того, в інтерфейсі присутні сигнали синхронізації RGB-слів, а також сигнали малої й кадрової розгортки. Паралельна шина використовується в основному для малоформатних РК-панелей з малою смугою відеосигналів.

LVDS - послідовний інтерфейс передачі RGB-сигналів, представлений диференціальними низькорівневими сигналами.

Плати дисплейних контролерів Clientop

Компанія Clientop поставляє різні модифікації модулів контролерів інтерфейсу з TFT ЖК-панелями. Набір функцій і інтерфейсів визначаються більшою мірою параметрами мікросхеми дисплейного контролера, яка і є «серцем» цих модулів.

Плата контролера TFT ЖК-дисплея містить:

• Мікросхему контролера відеоінтерфейсів;
• Джерела живлення (стабілізатори напруги) для схеми ЖК-панелі;
• Пристрій для формування напруг для мікросхем столбцових драйверів РК-панелі;
• Роз'єми вхідних відеоінтерфейсів;
• Роз'єм інтерфейсу TFT РК-панелі;
• Роз'єм для підключення плати управління OSD (поле кнопок для управління установкою режимів дисплея);

Як правило, всі моделі модулів контролерів Clientop поставляються разом з кнопковими платами управління OSD.

Компанія Clientop виробляє і поставляє широку номенклатуру плат дисплейних контролерів для різних додатків і з різною функціональністю:

• Плати контролерів для ЖК-телевізорів;
• Плати контролерів для РК-моніторів з діагоналями 20 ... 30 дюймів;
• Плати контролерів для мультимедійних плеєрів та ігрових консолей;
• Плати контролерів для цифрових фоторамок;
• Плати контролерів для рекламних РК-моніторів;
• Плати контролерів для вбудованих ЖК-дисплеїв.

У платах дисплейних контролерів, що випускаються Clientop, використовуються сучасні компоненти, що забезпечують високий рівень інтеграції і широкий набір функцій. Зокрема, в них застосовуються мікросхеми компаній Realtek і MStar.

Контролери з аналоговим відеоінтерфейсом

Такі контролери, відповідно до термінологією Clientop, називаються AD board. Вхідний відеоінтерфейс - VGA (SVGA) RGB. Однак деякі моделі цього типу мають додатково інтерфейс DVI. Вихідний інтерфейс РК-панелі може бути як паралельний, так і LVDS. Формати стандартних аналогових відеоінтерфейсів, підтримуваних контролерами TFT ЖК-панелей серії AD board, представлені в таблиці 1.

Таблиця 1. Формати стандартних аналогових відеоінтерфейсів, підтримуваних контролерами TFT ЖК-панелей серії AD board

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 малюнках 5 і 6 показаний загальний вигляд таких моделей контролерів.

Рис. 5. Плата контролера NTA91B

Рис. 6. Контролер з двома відеоінтерфейсу VGA і DVI

мультиінтерфейсний контролери

Плати контролерів ЖК-панелей з декількома типами вхідних відеоінтерфейсів призначені для використання в ЖК-телевізорах. На рис. 7 показана модель такої плати, на якій встановлений і модуль ТВ-тюнера.

Рис. 7. Контролер RTA71B з інтерфейсами HDMI, DVI, YPBPR, HD

Плата призначена для використання в ЖК-телевізорах з діагоналями 24 і 26 дюймів. Формат екрану до 1920х1200 пікселів. Має вбудований ТВ-тюнер і стереопідсилювач.

Плати контролерів для HD-медіаплеєрів зі зчитувачем SD-карт

У платах контролерів РК-панелей, призначених для використання в медіаплеєрах, використовується чіпсет компанії MStar серії 6M48.

Основні параметри плати:

• Харчування: зовнішнє від джерела 12В або від внутрішнього 5В;
• Підтримка двох USB-пристроїв, режим з гарячим підключенням;
• Підтримка форматів: 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 і ін;
• Відеоформати PAL (25Гц), NTSC (30Гц);
• Мови OSD: китайську та англійську (інші мови можуть бути встановлені при замовленні);
• Дистанційне керування: підтримується;
• Годинник реального часу, час відображається на екрані;
• Аудіовихід: стерео 2х6Вт;
• Вихідний інтерфейс LVDS: підтримка до 1080P full HD;
• Підтримка субтитрів;
• Режими програвача: повтор треку, заданий порядок в плейлисті;
• Upgrade ПО через USB-порт.

Плати контролерів ЖК-панелей
для рекламних моніторів

Ці плати реалізовані на базі мультимедійного процесора четвертого покоління ESSD MPX. Їх структура простіше, а функції обмежені: завантаження відеоконтенту з різних носіїв (карт, флеш-USB) або через Ethernet для подальшої автономної роботи монітора в циклічному режимі демонстрації рекламного ролика. Плата дисплейного контролера для рекламних моніторів SX-150-V2.3 показана на рис. 8.

Рис. 8. Плата дисплейного контролера для рекламних моніторів SX-150-V2.3

Мультимедійний процесор підтримує ті ж формати: 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 і ін.

мікросхеми дисплейних
контролерів компанії Realtek

У більшості плат контролерів TFT ЖК-панелей Clientop використовуються мікросхеми Realtek. Тайванська fabless-компанія Realtek Semiconductor, утворена в 1987 році, є найбільшим розробником і виробником мікросхем дисплейних контролерів ( http://www.realtek.com.tw/products/ ).

У платах Clientop використовується мікросхема дисплейного контролера RTD2010 компанії Realtek. Структура мікросхеми RTD2010 показана на рис. 9.

Рис. 9. Структура мікросхеми дисплейного контролера Realtek RTD2010

Основні вузли мікросхеми:

• Трьохканальний АЦП для перетворення аналогових RGB-сигналів в сигнали цифрової шини;
• Пристрій для формування синхросигналов;
• ФАПЧ модуль перетворення колірних цифрових відеосигналів;
• Модуль масштабування;
• Модуль вихідного інтерфейсу управління ЖК-панеллю;
• Вбудований керуючий мікроконтролер;
• Формування вікна OSD;
• Режимні регістри.

Smart-панелі

Компанія Clientop пропонує клієнтам повністю закінчене дисплейне рішення - OEM Open Frame дисплейний модуль, який може вбудовуватися в кінцеве пристрій.

Clintop випускає серію smart-панелей (рис. 10), які орієнтовані на різні застосування. У панелях інтегровані: плата дисплейного контролера, інвертор для живлення ламп підсвічування, кабелі інтерфейсу, рамка екрану. Зокрема, це рішення може бути рекомендовано для промислових HMI-контролерів.

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

Інтегральні рішення Clientop «під ключ»

Компанія постійно оновлює і розширює номенклатуру своєї продукції, в тому числі і лінійку дисплейних контролерів. Потенційний клієнт завжди має можливість вибрати відповідний тип контролера, який за своїми функціональними характеристиками повністю відповідає області застосування. Таким чином, клієнт позбавлений необхідності розробляти додаткові адаптери або модулі, що розширюють функціональні можливості покупних дисплейних контролерів. Досить визначити тип РК-дисплея, з яким буде використовуватися даний контролер, а також весь набір вбудованих функцій і вхідних інтерфейсів.

Оскільки компанія виробляє збірку і самих дисплейних панелей, то споживачеві можуть бути запропоновані готові набори (рис. 11) «Контролер + ЖК-дисплей» з гарантією повної сумісності, а також вже з завантаженим рекомендованим призначеним для користувача меню з підтримкою кирилиці.

Рис. 11. Варіант готового набору (плата контролера + ЖК-панель + кабелі + плата кнопок управління OSD)

На даний момент КОМПЕЛ пропонує набори (TFT kit) «Контролер + ЖК-дисплей компанії Clientop» (таблиця 2).

Таблиця 2. Характеристики наборів TFT kit

ІнтерфейсTFT ЖК-панель, розмір екрануПлата контролера + кабеліTFT 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]

КОМПЕЛ може запропонувати на вибір, з наявних на складі, варіанти контролерів, сумісних з моделями TFT ЖК-панелей (таблиця 3), а також приймає замовлення на поставку плат контролерів TFT ЖК-панелей компанії Clientop із заданими замовником параметрами.

Таблиця 3. Варіанти сумісності TFT ЖК-панелей з моделями контролерів

ВаріантиTFT ЖК-панельТип плати контролера

1 TM035KBH11 UT-D5150-N1 2 TM056KDH02 UT-A720-N1 3 TM080SDH01 UT-MD07080 4 TM104SBH04 RM7621, NTA92C 5 TM104SDH03 RM7621, NTA92C

література

1. RTD2662 / 2660 series Flat Panel Display Controllerdatasheet Realtek

2. Архітектура TFT ЖК-панелей для моніторів і ноутбуків. Олександр Самарін Компоненти і Технології №1 2005 р

3. Функціональні контролери Philips для TFT ЖК-дисплеїв. Олександр Самарін Компоненти і Технології №3 2005 р

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.

Отримання технічної інформації, замовлення зразків, поставка - e-mail: [email protected]

•••