显示器原理电路组成

CRT基本知识显示器的发展是伴随计算机的发展而发展起来的，在颜色方面由单色发展到彩色，单色显示器由单色发展到多灰度单色显示器，VGA单色显示器，而后发展为VGA多频彩色显示器。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)显示器在应用方面也越来越广泛，而且在向高科技领域发展。如计算机辅助设计（CAD）、电脑辅助生产制造（CAM）、各种工作站（EWS）、办公自动化（OA）系统，高档微机监控和空中遥控绘图分析、多媒体等。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)显示器由行扫描部分、场扫描部分、MCU部分、VIDEO部分（视频处理电路、视频放大电路）、电源部分、显像管等六部分。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)行扫描部分1）输送给行偏转线圈线性良好的行频锯齿波电流；2）供给显像管所需要的工作电压、阳极高压；3）给显像管提供行消隐信号，使行扫描逆程中电子被截止；4）向高压保护电路提供高压取样脉冲。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)场扫描部分2 偏转线圈线性良好的锯齿波电流；2）能够方便地调整场扫描频率、幅度和线性，确保图像在垂直方向稳定。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)VIDEO部分视频电路是显示器重要组成部分之一。电路性能好坏直接关系到显示器的图像质量，比如颜色、清晰度、亮平衡暗平衡、以及对比度控制范围等。视频电路由输入信号插座，视频信号R、G、B接口，视频信号处理电路，视频信号放大、输出电路，以及对比度控制电路等组成。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)显像管通过显像管的屏幕实时地将计算机的工作过程和结果显示出来。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)电源部分向显示器各组成部分提供稳定的直流工作电压。1）行、场震荡电路电源电压一般为12V；2）行输出电源电压其大小随行同步脉冲频率升高而升高，一般为54130V；3）场输出电路电源电压一般为12100V；4）视频放大电路电源电压为60180V；5）一般集成电路电源电压为5V；6)灯丝电源电压为6.3VMCU部分1）识别不同的频率，并进行极性的处理；2）与有IIC接口的IC进行通讯；3）节能控制；4）CS电容控制等。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)一、整机方框图功能介绍二、CRT介绍显象管是显示器中最重要的部件，它的价格最贵，作用最大。通过显象管的屏幕实时地将计算机的工作过程和结果显示出来。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)1 显像管结构显像管是将电信号转化为光信号的器件，它能实时地将计算机工作情况和结果以光的形式显示在荧光屏上，具有监视和显示的作用，国外通常叫监视器（即CRT）,国内通常叫显示器。显像管由玻璃制成，它由电子枪、玻壳、荧光屏和管脚四部分组成。下面分别加以叙述。显像管结构见图。1、 电子枪电子枪由灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极和阳极组成。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)（1）灯丝：用H表示，单色显像管灯丝电压为直流12V，电流约为0.6A.。彩色显像管灯丝电压为6.3V（有的显示器加行频脉冲电压），电流约为0.6A。灯丝加电将阴极烘热发射电子。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)（2）阴极：用K表示，阴受热后发射电子。单色显像管阴极加电压为2540V，彩色显像管加电压45180V，随显像尺寸大小而异。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)（3）栅极：又叫控制栅极，用G1表示。圆筒形套在阴极外面，顶部中心开孔。栅极加负电压0-60V，用电位器（或电脑控制）调整负电压来调制通过的电子数目，改变显像管束电流的大小，从而控制荧光屏的亮度。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)（4）加速极；用G2表示，加数百伏的正电压，彩色显像管加230450V使电子束加速射向荧光屏，调整电位器可改变电压大小，从而控制荧光屏的背景亮度。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)（5）焦极：单色显像管加数百伏电压，彩色显像管加58kV电压，使电子聚焦成很细的电子束。改变聚焦电压的大小，可以改变荧光屏聚焦的好坏。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)（6）阳极：又叫第二阳极，用A2表示。单色显像管加电压1217KV，彩色显像管加电压2234K,随显像管尺寸大小而异。阳极高压对电子束起最后加速的作用，使其有较大的能量轰击荧光屏百激发出光点，电压越高光点越亮。但由于电子束速度快，偏转的角度就会减小，从而使行幅相对减小；阳极电压偏低时，光栅亮度变暗，在同样偏转磁场作用下，电子偏转角度加大，行幅加宽。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)2、 玻壳由显像管的屏玻璃、锥体和管颈组成，里面抽成真空。锥体部分内、外壁均涂了一层石墨导电层，内壁涂层接阳极，外壁用弹簧接上金属屏蔽导线接显示器地线（底板），两导电层之间构成数百微法拉的大电容，作为阳极高压过滤之用。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)3、 荧光屏显像管荧光屏玻璃内壁涂一层荧光膜，受电子轰击而发光，发光颜色与荧光粉颜色有关。屏上荧光粉里边有一层很薄的铝膜（十分之几微米），与显像管阳极相连，电子束很容易通过，加大了荧光粉的发射效率和荧光屏的亮度，还可遮挡后面的杂散光，增强了对比度。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m) 三、CPU的功能介绍 CPU是同步信号处理和数字控制应用的元件，与其它IC的通讯方式采用IIC方式，其框图如下：Vdd SCLGND SDAOSCI DAC0-DAC7OSCO DAC8-DAC13INTE AD0-AD7VSYNCI/INTV P00-P07HSYNCI P10-P15VSYNCOHSYNCO P16HALFHI P20-P27HALFHO P30-P31IC101 （56A1125-41系列）Pin 1：OFF Pin40：V.SPin 2：SUSPEND Pin39：H.SPin 3：DEG Pin38：R/DPin 4：RESET Pin37：G/DPin 5：VCC Pin36：B/DPin 6：GND Pin35：R/BPin 7：OSCO Pin34：G/BPin 8：OSCI Pin33：H-OUTPin 9：ISCL Pin32：V-OUTPin10：ISDA Pin31：B/BPin11：LED Pin30：CONTPin12：MODEL Pin29: BRITEPin13：SIZE COMP Pin28: SIZE F/VPin14：FUNC Pin27：ROTATEPin15：KEY A Pin26：VOLUMEPIN16：KEY B Pin25：SCLPin17：MUTE Pin24：SDAPin18：CSO Pin23：CS5Pin19：CS1 Pin22：CS4Pin20：CS2 Pin21：CS31）2）省电模式、3）消磁、4）重起、5）电源、6）地、7）8）震荡波形、9）10）IIC通讯接口、11）LED控制、12）高低频机种切换脚、13）NC、14）15）16）飞梭控制17）MUTE、18）19）20）21）22）23）CS切换功能脚、24）25）IIC通讯接口、26）声音大小控制、27）倾斜矫正、28）SIZE大小补偿、29）亮度控制、30）对比度控制、31）P761V机种的CPU引脚功能LISTIC101（WT62P1） R/D PIN1 BRIT PIN2CONT PIN3RESET PIN4VCC PIN5GND PIN6OSC0 PIN7OSC1 PIN8SCL PIN9SDA PIN10W/P PIN11PM1+PM2 PIN12DEGAUSS PIN13NC. PIN14SENSE PIN15LED PIN16CS2 .PIN17 SKEYB PIN18SKEYA PIN19MUTE PIN20 PIN40 V-I/PPIN39 H-I/PPIN38 G/DPIN37 B/DPIN36 R/BPIN35 G/BPIN34 B/BPIN33 H-OUTPIN32 V-OUTPIN31 5569KPIN30 ROTATIONPIN29（CS1）PIN28（CS0）PIN27 POWER SENPIN26 CTRLPIN25 SCLPIN24 SDAPIN23 AD0PIN22 AD1PIN21 OFF D551V 机种CPU引脚功能LISIC101（WT62P1） DEGAUSS PIN1 BRIT PIN2PIN3RESET PIN4VCC PIN5GND PIN6OSC0 PIN7OSC1 PIN8SCL PIN9SDA PIN10W/P PIN11PM1+PM2 PIN12PIN13SENSE PIN14 PIN15 LED09 PIN16LED08 .PIN17 LED07 PIN18 LED06 PIN19 LED05 PIN20 PIN40 V-I/PPIN39 H-I/PPIN38PIN37PIN36PIN35PIN34 ROTATIONPIN33 H-OUTPIN32 V-OUTPIN31 MUTEPIN30 OFFPIN29 CS1PIN28 CS0PIN27 AUDIOPIN26 CTRLPIN25 SCLPIN24 SDAPIN23 LED02PIN22 LED03PIN21 LED04四、E2PROM、I2C、OSD IC的介绍EEPROM的基本知识i. EEPROM简介EEPROM（electrically erasable and programmable read- only memory）一种可读写的存储器件，主要用于数据的保存。目前有1K/ 2K/ 4K/ 8K/ 16K 容量的EEPROM。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)ii. EEPROM特性（以Atmel EEPROM为例）多种工作电压5.0（Vcc=4.5V to 5.5V） 2.7（Vcc=2.7V to 5.5V）2.5（Vcc=2.5V to 5.5V） 1.8（Vcc=1.8V to 5.5V）不同容量选择1288（K） 2568（K） 512 8（K） 10248（K） IIC BUS ，100K400KHZ Compatibility硬件写保护PIN支持多字节R/W（8 bytes or 16 bytes）100万次R/W ，数据保持可达100年之久3. 引脚分布图WP：High level active4. EPROM在MONITOR中应用EEPROM主要用来存放Monitor的几何白平衡Timing、Edid资料各种旗标之设定数据。MCU软件工程师根据设计需求来规划EEPROM mapping 。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)5. Mcu与EEPROM沟通界面Mcu与EEPROM沟通籍由IIC BUS 进行的（具体IIC BUS 请参考相关SPEC）。几何白平衡数据是通过专有的自调仪器依工厂规格调整存储的。Timing各种旗标的设定经预烧录的，EDID资料是由产线烧录软体写到EEPROM里。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)6. EEPROM在Monitor硬件之Application目前，根据DDC实现的方式不同，EEPROM有两种接法：1）.Display Card 直接抓取EDID5VWPSCLSDA说明：这种DDC实现方式与MONITOR MCU 无任何关联，24LC21 2C只有1K容量（128 BYTES）用于存放EDID资料。24LC21本身具有微处理器功能，自动实现DDC功能。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)2）.Display Card透过MCU抓EDID。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)5VSCLWP SCLSDA SDA说明：Monitor Mcu 起桥梁作用。EEPROM EDID 资料映射到Mcu Ram，Mcu负责与Display Card 沟通，这种方式既可提高数据传输能力，又能有效防止EEPROM Data Loss，目前大都采用此方式。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)7. 软体控制EEPROMEEPROM在IIC BUS 中的Device Address是0XA0，软体操作EEPROM 示例如图R e a d1）.Current AddressRead 2）.Random Read3）.Sequential Readr ite1).Byte Write2).Page WriteS Start ConditionP Stop ConditionRS Restart ConditionDevice Address 0XA08. EEPROM编程应注意问题1 EEPROM写周期应延时大约10ms。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)2 由于不同厂商EEPROM规格差异，虽然大都支持多字节写方式，但为了更好兼容可靠，均采用单节写方式。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)IIC的通讯基本知识I2C总线的信号及时序定义在I2C总线上每传输一位数据都有一个时钟脉冲相对应，其逻辑“0”和“1”的信号电平取决于该节点的正端电源VDD的电压。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)数据的有效性I2C总线数据传输时，在时钟线高电平期间数据线上必须保持有稳定的逻辑电平状态，高电平为数据1，低电平为数据0。只有在时钟线为低电平时，才允许数据线上的电平状态变化。如图所示。图 I2C总线上的数据位传送总线数据传送的起始与停止I2C总线数据传送有两种时序状态分别定义为起始信号和终止信号如图2.3所示.图I2C总线的起始信号和终止信号起始信号:在时钟线保持高点平期间,数据线出现由高点平向低点平变化时将启动I2C总线,为I2C总线的起始信号.终止信号:在时钟线保持高点平期间,数据线出现由低点平向高点平变化时将启动I2C总线,为I2C总线的终止信号.起始信号与终止信号都是由主控制器产生.总线上带有I2C总线接口的器件很容易检测到这些信号.但是对于不具备这些硬件接口的一些单片机来说,为了能准确地检测到这些信号,必须保证在总线的一个时钟周期内对数据线至少进行两次采样.OSD功能LIST