一、课题意义外围驱动电路系统和驱动芯片的设计是OLED显示技术发展中不可或缺的重要环节，这不仅是因为试验必须消耗大量的财力、物力、人力和时间，更重要的是OLED的生产的质量和工作性能是否达到预期的目标，必须通过外围驱动电路系统的支持才能进行评价和确认。本文所涉及的OLED的规格是分辨率为64×3×80的AMOLED显示屏，显示屏引出线为24根模拟电压数据线和6根行列控制信号，以及一些电源。然而当今现有的驱动芯片，以针对PMOLED（无源有机发光显示屏）的居多，针对AMOLED所设计的驱动芯片，特别是专用集成电路驱动芯片尚少。原因就是AMOLED所需的驱动信号电压很高，各种信号波形难以得到，系统的软件和硬件设计任务都相当繁重。专用驱动IC的实现，需要电子、微电子技术，可编程器件，数据处理等多种知识的融合。本课题的目标就是根据本文涉及的分辨率为64×3×80的AMOLED显示屏的要求，运用各种EDA工具，制作出提供合适数据信号和控制信号的外围驱动电路系统，为AMOLED显示屏提供强有力的测试平台和驱动支持。同时也设计出具有独立知识产权的AMOLED可编程专用集成电路驱动IC。二、系统总体方案 为了实现课题所要求的功能，外围驱动电路系统的设计方案如图1所示。系统通过主控制器FPGA控制器，把OLED显示屏的显示数据从显示存储器2864A中按照规定的顺序和速度，经过位宽和数模转换，传送到OLED显示屏的像素中去。FPGA控制器同时在全局时钟的控制下，产生OLED显示屏的行和列驱动信号，并经电平转换，达到满足AMOLED对控制信号波形和电压幅值、极性的要求。 <WP=64>图1 AMOLED驱动系统总体框图本文的内容主要是外围驱动电路系统的设计，包括数字部分和模拟部分两大模块。数字部分包括FPGA控制器、显示数据存储器和配置数据存储器[9]。FPGA控制器是本设计的核心部分，为OLED显示屏提供合乎控制策略的控制信号，同时进行显示数据的数字信号处理，如增大位宽等。显示数据存储器中存放有OLED的显示数据。配置存储器是FPGA专用的，整个对FPGA的功能设计文件存放在其中，系统加电时FPGA自动将配置存储器中的内容读入内置的SRAM，完成芯片的初始化，并开始具有预先设计的功能。模拟部分包括数模转换和电平转换两种电路结构。通过数模转换芯片把控制器输出数字电压数据转换为AMOLED所需的较高电压的模拟电压量；通过DC-DC转换器、模拟开关等芯片的配合，产生合乎AMOLED要求的电压幅值和极性的控制信号波形。设计时应当考虑，数字部分和模拟部分的相互联系，FPGA控制器内部各功能模块的设计，是一个有机的整体，需要统一和全面的考虑。三、系统的软硬件实现系统实现的原则是：功能齐备，使用方便，可靠性高，开发周期短。外围驱动电路系统实际上全为硬件电路，但是其中用到了可编程器件FPGA，因而也具有了软件设计的性质，因此把FPGA控制器的设计归为软件部分。FPGA控制器的内部模块框图如图2。 <WP=65>图2 FPGA控制器的内部模块框图硬件设计部分：从FPGA直接送出的数字电压数据需要经过模拟电路的数模转换才能被AMOLED所接受，同样的，控制信号也经过了模拟电路模块中的电平转换电路转换成了AMOLED所需的控制信号CKYY，CKBYY，VSTYY，CKXX，CKBXX，VSTXX。另外，采用了FLEX10K芯片的AS配置模式，使用配置EPROM EPC2 来对10K芯片进行加电配置，整个配置过程不超过300ms。晶振采用稳定性高的有源晶振。数据存储器使用常见的M28C64芯片。四、结论1 以分辨率为64×3×80的AMOLED为研究对象，分析其工作原理，建立了产生显示屏所需的各种控制信号和数据信号的算法模型。确定了各控制信号的幅值以及相互之间的时序逻辑关系，以及根据AMOLED显示特性的要求，得到其驱动数据电压的幅度范围；2 分析研究现有的平板显示器的驱动方法，根据所研究的AMOLED的特性和结构，提出针对本设计的灰度产生办法和驱动电路系统结构； <WP=66>3 利用现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的优越特性，设计了一种分辨率为64×3×80的AMOLED的外围驱动可编程专用集成电路芯片，并对设计的芯片进行VHDL仿真验证，得到了正确的仿真结果。由于数字电路核心均集中在一片FPGA芯片中，具有很高的保密性；4 设计完成分辨率为64×3×80的AMOLED显示屏的整体外围驱动电路系统，并进行硬件驱动电路的实际测试和验证，得到了满足AMOLED驱动要求的控制信号和数据信号。为AMOLED的外围驱动技术提供了一个切实可行的解决方案。 本文通过对AMOLED显示技术的深入研究，设计了分辨率为64×3×80的AMOLED显示屏的外围驱动电路系统，开发了具有独立自主产权的AMOLED可编程专用集成电路驱动芯片。通过对FPGA控制器的VHDL仿真和硬件电路的分析、测试，达到了预期的设计目标，得到了合乎要求的控制信号和显示数据流，可以满足分辨率为64×3×80的AMOLED显示屏的驱动要求。