FPC设计标准规范专业资料

深圳市德尔西电子有限公司文献名称：LCMFPC设计规范FPC设计规范文献编号：版本：A页码：一、概述1、目：明确LCM原理设计办法及FPCLAYLUOT；完善LCMFPC设计规范；2、合用范畴合用于LCMFPC设计；3.LCM原理设计流程概述3.1获取设计输入信息；1.模块接口定义包括如下内容：接口定义阐明；接口合同规定（8080、6800、3line、4line、I2C、RGB）；接口Databus位数；2.LCDDriver与否有规定；3．背光电路规定：串并联规定、电流规定、控制方式、亮度级别规定；4.触摸屏电路设计触摸屏驱动规定及其类型规定（如电阻式或者电容式等）5．元器件高度及型号与否有特殊规定；6.与否带camera，DSP，speaker&receiver，motor，三色灯，闪光灯等，及其相应接口和驱动方式；（这个重要适合于双屏；）7.其她规定；3.2得到客户设计输入信息后，一方面评估该设计输入信息与否完整，及设计可行性；然后与客户进行沟通和确认，得到完整可行设计输入信息；3.3依照最后完整可行设计输入信息设计原理图纸；3.4完毕原理图纸设计后进行审核，审核通过再进行FPCLAYOUT；二、LCM接口阐明1．接口合同及其相应接口定义当前使用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；这几种接口合同必不可少接口定义如下：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、GNDI2C：SDA、SCK、RESET、VDD、GNDRGB接口：databus（6位、16位、18位）(*2)、CS，DOTCLK,HSYNC,VSYNC，ENABLE及串口接口（如SDA，SCK，等，重要用于写LCDDRIVER初始化代码）NOTE1:普通有logicregulatorPOWER,InterfaceI/Opow，eranalogcircuitpower此处用VDD表达所有电源；NOTE2:RGB接口模式下，其databus普通和8080接口下databus不相似；2．模块与MCU之间通讯接口定义及其意义：1.Databus（DB00~DB17）：数据总线，用于并行接口数据传播；需要注旨在选取16或者8位时，不同IC有不同选取，例如8Bit时候有选取高DB10-DB17，有选取DB0-DB7；请依照IC规格书进行选取；2、RESET：复位信号，对于LCD来说普通是低电平复位；3、CS：chipselectsignal片选信号，普通是低有效4、RS（D/C、A0）：数据和指令选取信号，高电平数据，低电平指令。5、WR：写信号，普通是上升沿有效；6、RD：读信号，普通是低有效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，普通上升沿有效。9、DOTCLK：Dotclocksignal；RGB接口中该信号普通上升沿数据传播有效；10、HSYNC：horizontal（Line）synchronoussigna，lRGB接口中行同步信号；11、VSYNC：vertical（Frame）synchronoussigna，lRGB接口中场同步信号；12、ENABLE：数据有效信号，普通是低有效；13、VDD：LCD供电电源，包括logicregulatorPOWER,InterfaceI/Opower，analogcircuitpower，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logicregulatorPOWER和analogcircuitpower连在一起，而InterfaceI/Opower单独接出；14.背光驱动接口：依照详细状况有串联和并联两种方式；15、GND：地。3.DRIVERIC其她接口阐明3.1电源电路：涉及InputPOWER(VCI,VDD);Gatedriverpowersupply(VG，HVGL);Sourcedriverpower(DDVDH,灰阶电压),VCOMPOWER(Vcomh,Vcoml);参照电压（VCL，VREGOUT等），LCD工作电压（重要指CSTNVLCD）3.2升压电路：涉及：一阶升压电路接口（例如C11P，C11N），二阶升压电路接口（C22P，C22N）；3.3时钟电路：如OSC1，OSC2；3.4其她接口：接口位数及模式选取，IM0，IM2等；测试引脚等；三、单屏FPC原理设计1.模块与MCU之间通讯接口设计FPC接口一端要完全按照LCD出口定义规定来设计，保证两者顺序和功能要完全一致；另一端即为模组接口定义，要同客户沟通来拟定。注意两端接口顺序要尽量保证一致，以避免给layout导致困难。这些接口定义中，普通咱们只是直接连接出来，但是在RESET引脚需要增长ESD器件，例如压敏电阻，TVS二极管等；如下图所示：图1RESET电路设计2.DRIVERIC其她接口设计2.1电源电路IC电源是通过chargepumps升成，这样电压不稳定，必要通过外接滤波电容才干得到一种稳定电压，同步为了保证某些电源电压值，还需要增长二极管，详细需要参照LCDDRIVERdatasheet规定来进行电路设计；电容选用要注意耐压值及容值。耐压值选取是依照该电压高低及DRIVER建议来设立；而容值选取需要特别注意，考虑到滤波效果；几种惯用电源原理图接法参照如下：图2Gatedriverpower参照电路设计图3Sourcedriverpower参照电路设计图4CSTNLCD电源电路以上电路供参照，不同DriverIC有不同样规定。其她电路参照ICdatasheet规定3升压电路设计LCD需要高压来驱动，这就需要LCDDRIVER升压，LCDDRIVER升压是采用chargepumps电容升压来实现，因此必要要外接升压电容，升压电容选用要依照LCDDRIVERdatasheet规定来设计。注意电容耐压值要高于升压电容两端电压，以免给电容导致损害。4时钟电路LCDDRIVERIC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，详细看IC规定；采用外接电阻产生时钟信号时，依照频率规定选取阻值；例如浮现闪烁时，需要调高频率，同步又需要兼顾功耗；图5时钟电路设计5其她接口依照客户需求对接口进行设立，例如是选取16位或者8位数据线，MCU或者RGB接口选取；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原理图纸设计可参照单屏FPC原理设计；4.2PCB原理图模块化设计PCB上也许涉及到有camera，DSP，speaker&receiver，motor，三色灯，闪光灯及背光驱动；4.2.1motor电路设计（1）Motor信号为低有效（如图6）：Motor起振电压都在2V以上，因此motor正极可以直接用电池电压Vbat来控制，负极用MCUGPIO（VIB）口来控制，注意要增长滤波和保护电路。图6Motor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控制。如图7Motor信号为高有效电路4.2.2speaker&receiver电路设计Speaker（扬声器）和receiver（受话器）信号属于音频信号，是非常容易受到干扰信号，特别是高频EMI，因此必要做好各种保护设计，如增长高频滤波电容、磁珠和ESD器件。其参照电路如图8所示：图8speaker&receiver电路4.2.3背光驱动电路设计背光分为串联和并联两种，普通状况下如果MCU已有带驱动电路，则只需要连接引脚而已；如下指是MCU只有控制接口，需要在PCB上做驱动电路；（1）串联：串联引脚比较少，基本上已经形成了一定原则，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范畴内，普通用电池电压提供，需加滤波电容；EN为使能端，高电平有效，可输入PWM信号来控制LED亮度；GND为地；FB为反馈端，通过芯片内部比较器保证FB端电压恒定，反馈端电阻是来控制LED电流大小，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损坏时候输出端会由于反馈端无法采样到电流而导致不断升压，甚至升到几十伏，这样有也许会导致IC损坏，如果有OV端话它可以检测输出端，使其不会超过IC输出范畴。串联LEDDRIVER要用到一颗功率电感，在开关频率作用下要向外发E射MI，会对其他电路特别是手机射频电路有很大影响，因此如果用串联设计，在layout时候特别要注意背光电路远离那些易受干扰某些。设计中要考虑到IC效率问题，η=Wout（输出功耗）/Win（输入功耗），选取串联IC时要注意选取效率更高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chargepumps方式，因此需要外接升压电容，普通并联LEDDRIVER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时候，内部会自动切换升压模式，当输入电压比较高时候，满足输出规定，IC工作在1X模式下，此时效率比较高，可以达到90%以上；当输入电压比较低不能满足输出规定期候，就会相应切换到此外两种模式，这时效率会很低，甚至低到50%~60%，此时功耗较大。咱们实际应用过程中，由于用是电池电压供电，电池电压范畴普通在3.6~4.2V，并且在3.8~3.9V左右工作时间是最长，此时电压会满足输出规定，因此大多数时间都会工作在1X模式，效率很高。2.2并联引脚较多，因此并没有形成统一原则，但控制方式普通有如下两种：1、使能端高低电平直接控制（如图10），使能端EN高电平LED亮，低电平不亮，每个通道电流大小可通过电流调节端RADJ外加电阻来控制，它电压是固定，除以它外加电阻即为每个通道最大输出电流。可以用PWM信号加在EN端来控制LED亮度级别。2、S2C接口控制（如图11），通过向EN端来发正脉冲数量来控制亮度级别，数量越多亮度越高，直到发送脉冲数量达到DRIVER规定最大数量后使EN端始终保持高电平，此时输出电流最大，LED亮度也达到最大。2.3由于每个LED灯规格不也许做到完全一致，因此并联DRIVER每个通道内部集成了恒流源，保证各个通道电流一致，使得每颗灯亮度可以达到一致。图10使能端高低电平直接控制驱动电路图11S2C接口控制驱动电路2.4PWM信号PWM信号是用来调节背光亮度信号，通过调节PWM信号占空比（高电平时间占周期比例）来控制背光亮度，占空比越高，亮度越高。PWM信号频率不能太低，至少在200Hz以上，否则会引起背光闪烁。4.2.4稳压电路设计LCDDRIVER供电电压规定稳定，否则会影响显示效果，手机供电是用电池供电（Vbat）,电池电压是一种范畴，普通为3.6～4.2之间，因此不能直接用它给LCD供电，对于不带camera模组，普通手机基带那边会提供一种稳定电压VDD来给LCD供电，此时模组上不用做稳压电路设计；对于大多数带camera模组来说，需要电压比较多，手机基带不也许提供诸多电压，因此需要在模组上做某些稳压电路来得到需要某些稳定电压。模组稳压电路设计需要稳压IC，称为LDO，可依照你需要电压大小来选取相应型号LDO。LDO有两种