一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路和转换方法技术

本发明专利技术提供一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路和转换方法，包括设置在CPU和液晶屏之间的转换电路，转换电路包括FPGA，FPGA上连接有存储器、晶振、电源模块。CPU输出TTL电平格式的液晶显示数据发送给FPGA；FPGA接收的液晶显示数据送入存储器中进行缓存；FPGA根据后级液晶屏或者VGA所需的时序，计算后级液晶屏或VGA的待显示像素点在后级显示端中显示的行、列位置，然后从存储器中缓存的数据中读取缓存的像素数据，形成后级显示端显示时需要的扫描时序和数据。本发明专利技术能够实现TTL到后级LVDS或VGA接口的转换，可以修改LCD的刷新率和扫描信号时序满足其指标要求。对原有CPU无影响，无需改变配置，对原CPU程序没有影响。

【技术实现步骤摘要】
一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路和转换方法
本专利技术涉及一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路和转换方法。
技术介绍
TFT-LCD（液晶模块）接口一般为TTL或LVDS接口，显示时输入电平和时序符合要求的数据和控制信号，驱动液晶显示。如果液晶是LVDS接口，而驱动液晶显示CPU输出是TTL电平的话，采用TTL转LVDS专用转换芯片，转换为LVDS供液晶使用。目前的转换过程主要存在如下缺点：（1）转换过程仅实现信号电平和接口并串的转换。（2）转换时液晶控制信号（Hsync,Vsync,DE，CLK）等时序位置固定，对液晶有不同时序要求时容易出现显示位置偏移问题。（3）转换不能修改刷新频率，有的液晶对刷新率要求高，如果CPU（和LCD连接为其显示提供数据和控制信号）不能输出符合要求的刷新率，会出现不显示或闪烁、亮线、杂点等情况。
技术实现思路
本专利技术提供一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路和转换方法，以解决现有技术存在的问题。本专利技术采用以下技术方案：一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路，包括设置在CPU和液晶屏之间的转换电路，所述转换电路包括FPGA，FPGA上连接有存储器、晶振、电源模块。所述存储器包括DDR3存储器和FLASH存储器。所述存储器上还连接有VGA转换模块，所述VGA转换模块连接外部的VGA设备。所述晶振频率为200Mhz。一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换方法，包括：CPU输出TTL电平格式的液晶显示数据发送给FPGA；FPGA接收的液晶显示数据送入存储器中进行缓存；FPGA根据后级液晶屏或者VGA所需的时序，计算后级液晶屏或VGA的待显示像素点在后级显示端中显示的行、列位置，然后从存储器中缓存的数据中读取缓存的像素数据，形成后级显示端显示时需要的扫描时序和数据；其中，当后级显示端为TTL液晶时，直接输出；如果后级显示端为LVDS接口的液晶，则将扫描时序和数据转换为LVDS信号输出；如果后级显示端为VGA设备，则将扫描时序和数据通过VGA转换模块转换为VGA信号输出。所述用于缓存像素数据的存储器为DDR3存储器。当FPGA接收到CPU发送的液晶显示数据时，首先判断液晶显示数据的有效性，有效对数据则获取当前像素所在的显示位置并将当前像素的数据存入DDR3进行缓存。将DDR3的读操作设为高优先级，写操作设为低优先级，读DDR3的数据时通过每次预取4个128位数的方式进行读取；当FPGA对DDR3进行读操作时，通过七个状态完成读操作：首先FPGA发出读命令、地址、使能总线信号三个状态开始读取数据，再读取四次数据，当读取数据有效且读取时间不超时，完成度操作，否则DDR3进入空闲态；当FPFA对DDR3进行写操作时，通过六个状态完成读操作：FPGA从接收缓冲区读取一次128位数据，并对DDR3发出使能总线信号，保持操作上述两个状态，随后发出DDR3的地址和需要缓存的数据，保持两个状态，然后发出写完成标志，关闭总线使能信号，完成写操作。本专利技术的有益效果：（1）能够实现对TTL到LVDS电平和接口的转换，可以修改LCD的刷新率和扫描信号时序满足其指标要求。（2）对原有CPU无影响，无需改变配置，对原CPU程序没有影响。（3）如果想减轻CPU负担，可在不重新选型或提升性能的情况下，降低CPU输出显示信号的刷新率，减少CPU的显示开销，实现液晶的显示。（4）若系统更换液晶，可用该方法灵活选用LVDS接口液晶或TTL接口液晶。（5）支持VGA接口输出。（6）本专利技术缓存了显示数据在DDR3中，即使CPU降低对液晶的刷新率，缓存数据不受影响，FPGA从DDR3中取缓存的数据，实现对液晶刷新，CPU对刷新率的降低不影响显示。附图说明图1为本专利技术的原理框图。图2为DDR3的线路分配示意图。图3为VGA接口的线路连接图。图4为FPGA接收数据和控制信号并送入DDR3缓存的线路连接图。图5为本专利技术的转换方法的示意图。图6为转换方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术是针对目前的转换电路存在的问题，提出的一种新的TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路，该电路无需改变CPU的配置和程序，在实现TTL电平液晶信号到LVDS信号之间的电平转化内的同时，可以调整刷新率，还能够根据液晶时序的需求，改变液晶控制信号的时序，用于满足液晶时序的需求，达到驱动液晶正常显示的目的。另外，如果系统需要更换液晶，可以灵活的选择LVDS接口液晶或者TTL液晶。本专利技术的转换电路包括设置在CPU和液晶屏之间的转换电路，转换电路包括FPGA，FPGA上连接有存储器、晶振、电源模块。存储器包括DDR3存储器和FLASH存储器。即本专利技术中，硬件电路部分采用的FPGA为主的电路，外扩有DDR3存储器等必要电路。本专利技术中，FPGA上还连接有VGA转换模块，所述VGA转换模块连接外部的VGA设备，用于进行VGA显示。上述的设备中：FPGA采用xilinx公司的ARTIX7系列FPGA，该款FPGA能够支持DDR3接口，具有足够数量的IO口，具有多路LVDS接口。CPU输出TTL电平的液晶驱动信号较多，本转换电路的实施方式中采用的是565格式的数据格式，即RGB信号通道分别为5bit，6bit，5bit。再加上CLK、Hsync和Vsync及DE信号，至少需要20根IO口。DDR3(256MBYTE)数据线16根，地址线16根，控制线6根，时钟线3对差分，再加上输出的LVDS接口的4对共8根线，以及驱动VGA信号输出至少需要20个IO口，因此选用了BGA234封装的XC7A35T作为FPGA。FPGA自身不能存储程序，上电时需要从外部加载程序执行，存储程序的FLASH选用SPANSION的S25FL512。XC7A35TFPGA分为4个BANK，每个BANKIO电压不一样，如图2所示，本专利技术将BANK34和BANK35合在一起作为DDR3接口的访问BANK，其中BANK34为DDR3高8位数据线和高8位控制线的，BANK35为DDR3时钟线、地址线、低8位数据线和低8位控制线访问BANK。VGA接口选择FPGA的BANK15，BANK电压2.5V，经过TTL转VGA芯片ADV7125后输出为VGA接口。BANK14作为普通IO口，BANK电压3.3V，连接CPU输出的TTL液晶驱动信号，能够检测到行、场、数据有效等变化，对信号进行采集。下面对各个模块进行详细说明：DDR3模块：作为目前主流的存储器，具有较高的访问速率，较大的存储容量。本专利技术选择了镁光的MT41K256M16HA作为存储器，存储位宽16位，容量256MByte。时序和容量能够满足方专利技术所需。晶振：由于FPGA需要有参考时钟200M，也需要主时钟，当主时钟和参考时钟频率相同时，可以省去一个参考时钟，而选择参考时钟为主时钟。又由于DDR3的时钟需要和DDR3的接口在同一个BANK上，电平要兼容DDR3的电平，1.5V。因此本专利技术巧妙的采用了频率200Mhz的差分输出的晶振作为主时钟，同时也是参考时钟，晶振2.5V供电，输出LVDS差分信号电平符合BANK34，BANK35的电平要求。电源：由于FPGA需要多种电源，再加上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路，其特征在于：包括设置在CPU和液晶屏之间的转换电路，所述转换电路包括FPGA，FPGA上连接有存储器、晶振、电源模块。

【技术特征摘要】
1.一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路，其特征在于：包括设置在CPU和液晶屏之间的转换电路，所述转换电路包括FPGA，FPGA上连接有存储器、晶振、电源模块。2.根据权利要求1所述的一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路，其特征在于：所述存储器包括DDR3存储器和FLASH存储器。3.根据权利要求1所述的一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路，其特征在于：所述FPGA上还连接有VGA转换模块，所述VGA转换模块连接外部的VGA设备。4.根据权利要求1所述的一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换电路，其特征在于：所述晶振频率为200Mhz。5.一种TTL液晶接口到LVDS接口的转换方法，其特征在于：CPU输出TTL电平格式的液晶显示数据发送给FPGA；FPGA接收的液晶显示数据送入存储器中进行缓存；FPGA根据后级液晶屏或者VGA所需的时序，计算后级液晶屏或VGA的待显示像素点在后级显示端中显示的行、列位置，然后从存储器中缓存的数据中读取缓存的像素数据，形成后级显示端显示时需要的扫描时序和数据；其中，当后级显示端为TTL液晶时，直接输出；如果后级显示端为LVDS接口的液晶，则将扫描时序和数据转换为LVDS信号输出；如果后级显示端为VGA设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋博，岳艳娜，赵霄，
申请(专利权)人：河南思维轨道交通技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41