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1、深圳市德尔西电子有限公司文件名称： LCM FPC 设计规范文件编号：版本：A 页码: FPC 设计规范深圳市德尔西电子有限公司文件名称：FPC 设计规范文件编号：版 号： 页 码: 一 、 概 述1、 目 的 ： 明确 LCM 原理设计方法及 FPC LAYLUOT；完善 LCM FPC 设计规范；2、适用范围适用于LCM FPC设计；3 LCM 原理设计流程概述31 获取设计输入信息；1 模块接口定义包含如下内容：接口定义说明；接口协议要求（8080、6800、3line、4line、I2C、RGB） ；接口 Databus 的位数；2 LCD Driver 是否有要求；3背光电路要求：串
2、并联要求、电流要求、控制方式、亮度级别要求；4.触摸屏电路设计触摸屏驱动要求及其类型要求（如电阻式或者电容式等）5元器件高度及型号是否有特殊要求；6是否带 camera， DSP，speaker&receiver，motor，三色灯，闪光灯等，及其对应的接口和驱动方式；（这个主要适合于双屏；）7.其他要求；32 得到客户的设计输入信息后，首先评估该设计输入信息是否完整，及设计的可行性；然后与客户进行沟通和确认，得到完整可行的设计输入信息；33 根据最后完整可行设计输入信息设计原理图纸；34 完成原理图纸的设计后进行审核，审核通过再进行 FPC LAYOUT；二、LCM 接口说明1接口协议及其对
3、应的接口定义目前使用的接口方式有如下几种：8080、6800、3line 串口、4 线串口、I2C 接口和 RGB 接口；这几种接口协议必不可少 的接口定义如下：8080 接口：databus（8 位、9 位、16 位、18 位） 、RESET、RS（D/C、A0） 、CS、RD、VDD(*1)、GND6800 接口：databus（8 位、9 位、16 位、18 位） 、RESET、RS（D/C、A0） 、CS,W/R、E、VDD、GND3line 串口：SDA、SCK、CS、RESET、VDD、GND4line 串口：SDA、SCK、CS、RS（D/C、A0） 、RESET、VDD、GND
4、I2C： SDA、SCK、RESET、VDD、GND RGB 接口：databus（6 位、16 位、18 位）(*2)、CS，DOTCLK,HSYNC,VSYNC, ENABLE 及串口接口（如 SDA，SCK，等，主要用于写 LCD DRIVER 的初始化代码）NOTE 1:通常有 logic regulator POWER ,Interface I/O power， analog circuit power 此处用 VDD表示所有的电源；NOTE 2:RGB 接口模式下，其 databus 通常和 8080 接口下的 databus 不相同；2模块与 MCU 之间通讯的接口定义及其意义：
5、 1Databus（ DB00DB17）：数据总线，用于并行接口的数据传输；需要注意在选择 16 或者 8 位时，深圳市德尔西电子有限公司文件名称：FPC 设计规范文件编号：版 号： 页 码: 不同的 IC 有不同的选择，比如 8 Bit 时候有的选择高 DB10-DB17，有选择 DB0-DB7；请根据 IC 的规格书进行选择；2、RESET：复位信号，对于 LCD 来说通常是低电平复位；3、CS：chip select signal 片选信号，通常是低有效4、RS（D/C、A0）：数据和指令的选择信号，高电平数据，低电平指令。5、WR：写信号，通常是上升沿有效；6、RD：读信号，通常是低有
6、效7、SDA：串行数据输入输出，用于串行接口。8、SCK：串行时钟，在串行接口设计中配合 SDA 使用，一般上升沿有效。9、DOTCLK： Dot clock signal; RGB 接口中该信号通常的上升沿数据传输有效；10、HSYNC： horizontal（ Line） synchronous signal，RGB 接口中的行同步信号； 11、VSYNC： vertical（ Frame） synchronous signal，RGB 接口中的场同步信号；12、ENABLE： 数据有效信号，通常是低有效；13、VDD：LCD 供电电源，包含 logic regulator POWER ,
7、Interface I/O power， analog circuit power， 其中设计成单电源电路时候，则将三个电源连在一起，如果是设计成双电源，则将 logic regulator POWER 和 analog circuit power 连在一起，而 Interface I/O power 单独接出 ；14.背光驱动接口：根据具体的情况有串联和并联两种方式；15、GND：地。3.DRIVER IC 其他接口说明3.1 电源电路：包括 Input POWER (VCI,VDD);Gate driver power supply (VGH，VGL);Source driver powe
8、r (DDVDH,灰阶电压) ,VCOM POWER (Vcomh ,Vcoml);参考电压（VCL，VREGOUT 等） ，LCD 工作电压（主要指 CSTN 的 VLCD）3.2 升压电路 ：包括：一阶升压电路接口（比如 C11P，C11N） ，二阶升压电路接口（C22P，C22N） ；3.3 时钟电路：如 OSC1，OSC2；3.4 其他接口：接口位数及模式选择，IM0，IM2 等；测试引脚等；三、单屏 FPC 原理的设计1. 模块与 MCU 之间通讯的接口设计FPC 接口的一端要完全按照 LCD 的出口定义的要求来设计，保证两者的顺序和功能要完全一致；另一端即为模组的接口定义，要同客户
9、沟通来确定。注意两端接口的顺序要尽量保证一致，以避免给 layout造成困难。这些接口定义中，通常我们只是直接连接出来，但是在 RESET 引脚需要增加 ESD 器件，比如压敏电阻，TVS 二极管等；如下图所示：图 1 RESET 电路设计2.DRIVER IC 其他接口设计2.1 电源电路深圳市德尔西电子有限公司文件名称：FPC 设计规范文件编号：版 号： 页 码: IC 的电源是通过 charge pumps 升成的，这样电压不稳定，必须通过外接滤波电容才能得到一个稳定的电压，同时为了保证一些电源的电压值，还需要增加二极管，具体需要参考 LCD DRIVER 的 datasheet的要求来
10、进行电路设计；电容的选取要注意耐压值及容值。耐压值的选择是根据该电压的高低及 DRIVER的建议来设置；而容值的选择需要特别注意，考虑到滤波效果； 几个常用电源原理图接法参考如下：图 2 Gate driver power 参考电路设计 图 3 Source driver power 参考电路设计图 4 CSTN LCD 电源 电路以上电路供参考，不同的 Driver IC 的有不一样的要求。其他的电路参考 IC 的 datasheet 的要求3 升压电路设计LCD 需要高压来驱动，这就需要 LCD DRIVER 升压，LCD DRIVER 的升压是采用 charge pumps 电容升深圳市
11、德尔西电子有限公司文件名称：FPC 设计规范文件编号：版 号： 页 码: 压来实现的，所以必须要外接升压电容，升压电容的选取要根据 LCD DRIVER 的 datasheet 的要求来设计。注意电容的耐压值要高于升压电容两端的电压，以免给电容造成损害。4 时钟电路LCD DRIVER IC 有通过内部产生时钟信号或外接电阻产生时钟信号；采用内部产生时，其外接引脚OSC 悬空或者接高低，具体看 IC 要求；采用外接电阻产生时钟信号时，根据频率的要求选择阻值；比如出现闪烁时，需要调高频率，同时又需要兼顾功耗；图 5 时钟电路设计5 其他接口根据客户的需求对接口进行设置，比如是选择 16 位 或者
12、 8 位数据线，MCU 或者 RGB 接口选择；四、双屏 带 PCB 原理设计双屏涉及到三份原理图纸设计，分别是主屏 FPC，副屏 FPC 及 PCB； 4.1 主屏 FPC 及副屏 FPC 原理图纸设计可参考单屏 FPC 原理的设计；4.2 PCB 原理图的模块化设计PCB 上可能涉及到有 camera， DSP，speaker& receiver ，motor，三色灯，闪光灯及背光驱动；4.2.1 motor 电路设计（ 1） Motor 信号为低有效（如图 6）：Motor 的起振电压都在 2V 以上，所以 motor 的正极可以直接用电池电压 Vbat 来控制，负极用 MCU的 GPI
13、O（VIB）口来控制， 注意要增加滤波和保护电路 。图 6 Motor 信号为低有效电路（ 2） Motor 信号为高有效（如图 7）：可以通过三极管或场效应管来实现高有效的控制。深圳市德尔西电子有限公司文件名称：FPC 设计规范文件编号：版 号： 页 码: 如图 7 Motor 信号为高有效电路4.2.2 speaker& receiver 电路设计Speaker（扬声器）和 receiver（受话器）的信号属于音频信号，是非常容易受到干扰的信号，特别是高频 EMI，所以必须做好各种保护设计，如增加高频滤波电容、磁珠和 ESD 器件。其参考电路如图 8所示：图 8 speaker& rece
14、iver 电路4.2.3 背光驱动电路的设计背光分为串联和并联两种，通常情况下如果 MCU 已经有带驱动电路，则只需要连接引脚而已；如下指的是 MCU 只有控制接口，需要在 PCB 上做驱动电路；深圳市德尔西电子有限公司文件名称：FPC 设计规范文件编号：版 号： 页 码: （ 1 ）串联 ：串联的引脚比较少，基本上已经形成了一定的标准，除了少数公司封装比较特殊外，大多数公司都做成兼容产品，封装采用 SOT23-5 或 SOT23-6，两种封装的区别只是有无 OV 端（如图 9） 。VIN 为输入端，输入电压大小是在一定的范围内，一般用电池电压提供，需加滤波电容；EN 为使能端，高电平有效，可
15、输入 PWM 信号来控制 LED 亮度；GND 为地；FB 为反馈端，通过芯片内部的比较器保证 FB 端电压恒定，反馈端的电阻是来控制 LED 的电流大小的，即 Iled=Vfb/Rfb；SW 为输出端，与 VIN 通过一功率电感串在一起，通过内部的开关频率实现升压，再通过一肖特基二极管整流输出给 LED，升压的大小通过 FB 端来取样控制，需加滤波电容。OV 为过流保护端，当有 LED 损坏的时候输出端会因为反馈端无法采样到电流而导致不停的升压，甚至升到几十伏，这样有可能会造成 IC 的损坏，如果有 OV 端的话它可以检测输出端，使其不会超过 IC 输出的范围。串联的 LED DRIVER
16、要用到一颗功率电感，在开关频率的作用下要向外发射 EMI，会对其它电路特别是手机射频电路有很大的影响，所以如果用串联设计，在 layout 的时候特别要注意背光电路远离那些易受干扰的部分。设计中要考虑到 IC 效率的问题， =Wout （输出功耗） /Win（输入功耗） ，选择串联 IC 时要注意选择效率更高的 IC，至少在 80%以上，这样会更节约功耗，图 9 串联背光驱动电路（ 2） 并联 ：2.1 升压模式并联采用 charge pumps 方式，所以需要外接升压电容，一般并联 LED DRIVER 的升压有三种模式，1X、1.5x 和 2X，也就是在输入电压从高到低变化的时候，内部会自动切换升压模式，当输入的电压比较高的时候，满足输出的要求，IC 工作在 1X 模式下，此时效率比较高，可以达到 90%以上；当
