一种液晶驱动器、扫描控制系统及该系统的控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种液晶驱动器、扫描控制系统及该系统的控制方法，该液晶驱动器通过FPGA模块和DAC模块多路同步控制多个液晶波片；FPGA模块包括FPGA芯片，FPGA芯片上设置有DAC驱动电路，FPGA芯片使用Verilog语言实现对DAC驱动电路的并行控制；DAC驱动电路驱动DAC模块；DAC模块采用8路24位数字模拟转换芯片；DAC模块通过同步控制多个液晶波片两端的电压实现同步控制多个液晶波片。该液晶驱动器可高精度同步控制液晶型滤光器中的多个液晶波片，从而应用该液晶驱动器的波带扫描控制系统具有精确度高、稳定度高、响应速度快和成本低的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种液晶驱动器、扫描控制系统及该系统的控制方法
本专利技术涉及天文观测设备领域，尤其涉及一种液晶驱动器、液晶型滤光器波带扫描控制系统及该系统的控制方法。
技术介绍
目前，液晶多用于显示器件。随着液晶技术的发展，将液晶作为透射偏振光的相位延迟器，逐渐应用于众多领域，如遥感偏振图像测量、激光调制等。可调谐窄带双折射滤光器是太阳磁场观测望远镜中的一类重要仪器。可调谐指的是通过调整滤光器来改变滤光器所能透射光的波长。窄带是指滤光器透过带带宽小于0.1埃。液晶的双折射率会根据加载在其两端的电压值大小而改变，将其用于滤光器中可以改变透过波带。现有的可调谐窄带双折射滤光器若采用液晶波片可显著提高太阳观测的时间分辨率。用于太阳磁场观测的滤光器需要使用5到7个液晶波片。改变透过波带时需要对滤光器的多个液晶波片两端的电压进行同步精确控制。然而，现有滤光器的液晶驱动器的控制通道数少，不能实现对多片液晶波片进行高精度同步控制。并且，现有液晶驱动器精确度低、稳定度低、响应速度慢且成本高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种液晶驱动器、扫描控制系统及该系统的控制方法。该液晶驱动器可高精度同步控制液晶型滤光器中的多个液晶波片，从而应用该液晶驱动器的扫描控制系统具有可高精度同步控制液晶型滤光器中的多个液晶波片的功能，且该系统精确度高、稳定度高、响应速度快和成本低的优势，同样地，该扫描控制系统的控制方法有利于提高该系统的精确度、稳定度和响应速度，且可同步控制液晶型滤光器中的多个液晶波片。为了解决上述技术问题，本专利技术的一种液晶驱动器通过现场可编程门阵列模块(FPGA模块，FieldProgrammableGateArray模块)和数字模拟转换器模块(DAC模块，DigitaltoAnalogConverter模块)多路同步控制多个液晶波片；FPGA模块包括现场可编程门阵列芯片(FPGA芯片，FieldProgrammableGateArray)，FPGA芯片上设置有数字模拟转换器驱动电路(DAC驱动电路，DigitaltoAnalogConverter驱动电路)，FPGA芯片使用Verilog硬件描述语言(Verilog语言)实现对DAC驱动电路的并行控制；DAC驱动电路驱动DAC模块；DAC模块采用8路24位数字模拟转换芯片；DAC模块通过同步控制多个液晶波片两端的电压实现同步控制多个液晶波片。进一步地，液晶驱动器包括数字部分和模拟部分；液晶驱动器的数字部分包括通信模块、FPGA模块和输入输出模块(IO模块，InputOutput模块)；其中，通信模块，包括RS422接口；FPGA模块，包括FPGA芯片，FPGA芯片为控制芯片；FPGA芯片上设置有DAC驱动电路和网件输入输出子系统II软核(NIOSII软核，NetwareInputOutputSubsystemII软核)；IO模块，用于接收来自FPGA模块的输入，输出至液晶驱动器的模拟部分；液晶驱动器的模拟部分包括DAC模块、放大电路模块和滤波模块；其中，DAC模块，用于接收来自液晶驱动器数字部分中IO模块的数字信号输入；将数字信号转换成方波模拟信号并输出至放大电路模块；放大电路模块，用于放大来自DAC模块的模拟信号并将放大后的模拟信号输出至滤波模块；滤波模块，用于将来自放大电路模块的放大后的输入电压进行滤波处理，减小过冲幅值及减小纹波，并将处理后的信号输入至液晶波片。进一步地，液晶驱动器的模拟部分包括正负15V稳压电源模块、5V稳压电源模块和2.5V稳压电源模块，其中，正负15V稳压电源模块向所述放大电路模块提供电能；5V稳压电源模块向所述DAC模块提供电能；2.5V稳压电源模块向所述放大电路模块和所述DAC模块提供参考电压。进一步地，FPGA模块和DAC模块的信号传输采用光耦隔离电路。进一步地，放大电路模块采用两级耦合式放大电路。进一步地，NIOSII软核与DAC驱动电路之间采用阿瓦隆总线(AVALON总线)进行数据传输，数据传输采用先入先出(FIFO，FirstInFirstOut)的方式实现数据的存储和交互。进一步地，DAC驱动电路采用高精度电源转换电路。进一步地，NIOSII软核与EPCS电连接，且所述NIOSII软核与SDRAM电连接。本专利技术的一种液晶驱动器与现有技术相比具有以下有益效果。1、本技术方案由于采用了一种液晶驱动器通过FPGA模块和DAC模块多路同步控制多个液晶波片；FPGA模块包括FPGA芯片，FPGA芯片上设置有DAC驱动电路，FPGA芯片使用Verilog语言实现对DAC驱动电路的并行控制；DAC驱动电路驱动DAC模块；DAC模块采用8路24位数字模拟转换芯片；DAC模块通过同步控制多个液晶波片两端的电压实现同步控制多个液晶波片的技术手段，所以，该液晶驱动器可高精度同步控制液晶型滤光器中的多个液晶波片，其中8路24位数字模拟转换芯片，在提高电压输出分辨率的同时增加驱动器可控制液晶波片的通道数。2、本技术方案由于采用了液晶驱动器包括数字部分和模拟部分；液晶驱动器的数字部分包括通信模块、FPGA模块和IO模块；其中，通信模块，包括RS422接口；FPGA模块，包括FPGA芯片，FPGA芯片为控制芯片；FPGA芯片上设置有DAC驱动电路和NIOSII软核；IO模块，用于接收来自FPGA模块的输入，输出至液晶驱动器的模拟部分；液晶驱动器的模拟部分包括DAC模块、放大电路模块和滤波模块；其中，DAC模块，用于接收来自液晶驱动器数字部分中IO模块的数字信号输入；将数字信号转换成方波模拟信号并输出至放大电路模块；放大电路模块，用于放大来自DAC模块的模拟信号并将放大后的模拟信号输出至滤波模块；滤波模块，用于将来自放大电路模块的放大后的输入电压进行滤波处理，减小过冲幅值及减小纹波，并将处理后的信号输入至液晶波片的技术手段，所以该技术手段为液晶驱动器可高精度同步控制液晶型滤光器中的多个液晶波片提供了硬件基础。3、本技术方案由于采用了液晶驱动器的模拟部分包括正负15V稳压电源模块、5V稳压电源模块和2.5V稳压电源模块，其中，正负15V稳压电源模块向所述放大电路模块提供电能；5V稳压电源模块向所述DAC模块提供电能；2.5V稳压电源模块向所述放大电路模块和所述DAC模块提供参考电压的技术手段，提高了该液晶驱动器的稳定性。4、本技术方案由于采用了FPGA模块和DAC模块的信号传输采用光耦隔离电路的技术手段，所以有效地减少数字信号对模拟信号的干扰，达到提高电压输出的稳定度的目的。5、本技术方案由于采用了放大电路模块采用两级耦合式放大电路的技术手段，所以有效地提高了电压输出的稳定度。6、本技术方案采用了NIOSII软核与DAC驱动电路之间采用AVALON总线进行数据传输，数据传输采用FIFO的方式实现数据的存储和交互，所以AVALON总线作为一种协议较为简单的片内总线协助NIOSII软核与外界进行数据交换，有利于信号的高效传输，且简化了时序行为和外设与芯片的逻辑连接。7、本技术方案由于采用了DAC驱动电路采用高精度电源转换电路的技术手段，所以有利于电压的稳定输出。8、本技术方案由于采用了NIOSII软核与EPCS电连接，且所述NIOSII软核与SDRAM电连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶驱动器，其特征在于，所述液晶驱动器(1)通过现场可编程门阵列模块(1‑1‑1)和数字模拟转换器模块(1‑2‑1)多路同步控制多个液晶波片；所述现场可编程门阵列模块(1‑1‑1)包括现场可编程门阵列芯片，所述现场可编程门阵列芯片上设置有数字模拟转换器驱动电路(1‑1‑1‑2)，所述现场可编程门阵列芯片使用Verilog硬件描述语言实现对数字模拟转换器驱动电路(1‑1‑1‑2)的并行控制；所述数字模拟转换器驱动电路(1‑1‑1‑2)驱动所述数字模拟转换器模块(1‑2‑1)；所述数字模拟转换器模块(1‑2‑1)采用8路24位数字模拟转换芯片；所述数字模拟转换器模块(1‑2‑1)通过同步控制多个所述液晶波片两端的电压实现同步控制多个所述液晶波片。

【技术特征摘要】
1.一种液晶驱动器，其特征在于，所述液晶驱动器(1)通过现场可编程门阵列模块(1-1-1)和数字模拟转换器模块(1-2-1)多路同步控制多个液晶波片；所述现场可编程门阵列模块(1-1-1)包括现场可编程门阵列芯片，所述现场可编程门阵列芯片上设置有数字模拟转换器驱动电路(1-1-1-2)，所述现场可编程门阵列芯片使用Verilog硬件描述语言实现对数字模拟转换器驱动电路(1-1-1-2)的并行控制；所述数字模拟转换器驱动电路(1-1-1-2)驱动所述数字模拟转换器模块(1-2-1)；所述数字模拟转换器模块(1-2-1)采用8路24位数字模拟转换芯片；所述数字模拟转换器模块(1-2-1)通过同步控制多个所述液晶波片两端的电压实现同步控制多个所述液晶波片。2.根据权利要求1所述的一种液晶驱动器，其特征在于，所述液晶驱动器(1)包括数字部分(1-1)和模拟部分(1-2)；所述液晶驱动器(1)的数字部分(1-1)包括通信模块(1-1-2)、现场可编程门阵列模块(1-1-1)和输入输出模块(1-1-5)；其中，所述通信模块(1-1-2)，包括RS422接口；所述现场可编程门阵列模块(1-1-1)，包括现场可编程门阵列芯片，所述现场可编程门阵列芯片为控制芯片；所述现场可编程门阵列芯片上设置有数字模拟转换器驱动电路(1-1-1-2)和网件输入输出子系统II软核(1-1-1-1)；所述输入输出模块(1-1-5)，用于接收来自所述现场可编程门阵列模块(1-1-1)的输入，输出至所述液晶驱动器(1)的模拟部分(1-2)；所述液晶驱动器(1)的模拟部分(1-2)包括数字模拟转换器模块(1-2-1)、放大电路模块(1-2-2)和滤波模块(1-2-3)；其中，所述数字模拟转换器模块(1-2-1)，用于接收来自所述液晶驱动器(1)数字部分(1-1)中输入输出模块(1-1-5)的数字信号输入；将所述数字信号转换成方波模拟信号并输出至放大电路模块(1-2-2)；所述放大电路模块(1-2-2)，用于放大来自所述数字模拟转换器模块(1-2-1)的模拟信号并将放大后的模拟信号输出至所述滤波模块(1-2-3)；所述滤波模块(1-2-3)，用于将来自所述放大电路模块(1-2-2)的放大后...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：北京,11