高级图像控制器加强便携式系统性能

       近年来低功耗的芯片和系统是产品设计的目标，特别在 便携式 设备中 on。晶门科技的图象 控制器 (GC) 芯片 SSD1918 专为高效节能便携式系统设计，使芯片自身和系统功耗降低 also。片上完全嵌入式低功率SDRAM能支持便携系统中的双屏显示。SSD1918在移动电话中的应用示于图1。

图1  移动电话应用中的典型结构

       SSD1918的特性:

       *优化片上174,240字节低功率z显示内存

       *支持工业标准的主屏和副屏双屏显示

       *主屏
 –    支持 18-位 262K 真彩显示
 –  &nbs p; 数据 RGB接口带可选的串行，驱动器（不带RAM）接口
 –    支持 240x320屏幕 ( 单帧缓冲)TFT 驱动器.
 –    支持 176x220 屏幕(双帧 缓冲避免图象撕裂), 例如 SSD1278 TFT 驱动器. 

      * 副屏 
 –    支持 6800/8080 8/9 位并行接口或 3/4 线串行接口，加上内嵌帧缓冲，能够支持几乎所有类型的驱动控制器

      *主控接口
 –    超高速6800/8080 8/9/16/18- 位 并口或3/4 线串行接口3/4
 –    外加 WAIT/IRQ 信号能加强系统性能
 –    WSYNC 握手信号支持更好的同步帧缓冲，尽量减少对显示质量的影响

      * 超 低功率 1.8伏内核电压在MCU GC 中极有竞争力

      *独立的信号电压支持不同的接口和显示屏

      *金球裸片和LGA 封装节省印制电路板面积

       较内嵌图象控制器加强MCU的性能

       某些MCU可以利用其内嵌的图象控制器直接驱动LCD面板would 。这确实节省了印制电路板的空间It ，但却损耗了整个系统的效能。在所有内嵌图象控制器的MCU应用上，一个显示内存是必须的for display 。一般的RAM MCU中极少带这样的缓冲，或者即使带了这样的缓冲，其容量通常也无法达到支持分辨率为,QVGA (320x240)的全彩显示。这是因为一个片上内存缩减了MCU的产量因而提高了MCU芯片的成本It 。因此，通常很多情况下，一个共享程序存储器的外置内存被用于显示帧缓冲，其结构如图2所示。

图2  GC 内嵌于MCU.

       如果使用外置GC – SSD1918，系统结构如图3所示。

图3  独立GC SSD1918使用

       例1中MCU 内嵌GC的结构劣于使用SSD1918作为外置GC。以下讨论一下细节：

        1.等待功率高

       GC的显示输出通过内存内容自身持续刷新，例如，如果应用上要求显示屏幕，外置内存和MCU 的GC无法进入等待模式。这样增加了整个系统的功耗:。 

www.55dianzi.com        然而，例2中，只需要SSD1918推动主屏幕显示，而其余系统配件例如内存和MCU就可以进入暂停模式。在等待用户输入的正常操作中，系统可以经常性地被设定为暂停模式。以上一个60Hz帧频率、QVGA分辨率18bpp的平板显示例中，SSD1918损耗低于2毫安。In 一些典型的特性表1所示。

       1.表1  SSD1918电性特性    

       **    这些是功率定义为等待模式的系统典型情况。假定显示不带背光 。

       2.2.较低的MCU 功效:

       在正常显示模式下显示屏不能被关闭。假设主屏是一个16bpp ，分辨率为QVGA (320x240) 显示屏，内存的数据总线宽度为,16位，TFT 屏幕刷新率为6 0Hz。内存使用 Then t 320x240x(16bpp)/(16bit)x60Hz = 4,608,000 位每秒的读周期单独刷新显示。这占用了大约一半的微处理器时间损耗aCCount for (依据It SDRAM的速度 和存取周率) ，当总线正在刷新显示屏的时候，微处理器在进行无用的计算，这损耗了大量的微处理器周期。

       如果使用SSD1918这样一个独立的MCU外置GC，这些MCU周期可以被利用起来。例如，当系统在操作中，MCU正在利用SDRAM作为其操作的缓冲进行视频解压，较低性能的MCU都可完成视频解压的精确计算。换句话说，使用同一个MCU而外置GC，可以提高显示的帧频率，例如，一部影片以.  E.g.30 帧每秒的帧频（FPs）解码,图象 控制器 必须每秒被写30个完整的帧。SSD1918主控总线的访问速率高，可以和一些高速的闪存匹配 。 这使得主控MCU有更多的周期去完成耗时的计算或是视频录象的解码。

       3.不可灵活微调TFT的时序:

       以晶门科技长期从事显示驱动芯片类型产品的经验，TFT显示面板需要相当恰当的模块操作帧频，水平和垂直的同步时序规格根据不同的出产商而有所变化。这些微小的时序变化都会负面地影响显示质量From 。对于一些MCU内嵌的GC来说，帧频上的变化是艰巨的任务，由于它们与系统的其他资源使用同样的时钟，所以不能随意改变。更糟的是，一个TFT面板其帧频的要求越高，主控MCU的表现性能越低。这意味着如以上论点#2所计算，每秒更多的显示数据从SDRAM缓冲传递到显示屏。对于独立的GC，如例2所示，SSD1918所带的一个高端用户可编译PLL，可以被调节成合适的频率适用于不同的TFT显示屏。最重要的是GC能作为配件，对TFT显示屏所要求帧频的改变并不减低影响MCU的性能。

       4.显示面板连通性上的局限

       不同的LCD模块信号电平会有所不同，而MCU内嵌的GC无法调节。当电压的差异不大时，数据的传送有时会出错。然而另外一种情况下，MCU的内嵌GC和显示面板的电压差比较大时，就必须使用外加的电压转换器。这也是主屏和副屏同时存在的问题。

       在例2 SSD1918的系统中，每个接口都有独立的信号供电电压，范围从1.6V到3.6V。这宽幅的电压变化范围使得与主屏和副屏的连接更加容易。此外，MCU与SSD1918的接口电压范围从1.6V到2.5V，适应不同电压的MCU接口。

       5.除了信号电平，LCD驱动信号响应速率控制也是SSD1918的特性之一，其他内嵌MCU式LCD控制器少有这样的特性。这种特性使SSD1918可以调节驱动信号到LCD面板的响应速率而不需要采用竞争对手添加外置电阻和电容的方案。

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       5.显示方案的日新月异:

      另外一种考虑是显示技术和算法的变化迅速，例如抖动和帧频控制等许多提高显示质量技术的出现。MCU的设计周期通常比单独设计一个GC的周期长，这使得内嵌式GC设计过时而不适应不同的显示方案。一个独立的GC设计周期比一个MCU片上系统的设计快的多，因此由于产品的市场周期标准高而提高了灵活性。 

       简易的主控连接，18位显示色彩深度

       新的TFT技术持续以加速的步伐前进。随着面板制造商投资的增加，及生产大尺寸和小面积TFT面板，TFT技术进入成熟的阶段，这使价格降低及提高了显示色彩的深度。On the other hand, n而且我们可以看见18bpp的面板较16bpp的面板有更充足的对比度。普通内嵌MCU的GC带16或32位总线结构只能支持16bpp的面板，这不再能满足市场的需求。只有一些新高性能的MCU可以支持比较高的色彩深度，但是必须考虑到成本 和以上所诉的不利因素。

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