军用模块化液晶显示器的设计与研究
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众所周知，显示器是信息装备的重要装置。在海陆空三军的作战指挥、武器控制及信息处理系统中，无论是大型固定设施、运动装置还是便携式仪器，都必须配置显示器以便为使用者提供各种信息。因此，军用显示器是现代战争中不可缺少的重要工具。 在各类信息显示系统中，平板显示是当今军用的首选显示系统。而在平板显示中液晶显示又是最重要的选择。国外的军用液晶显示器一个重要发展趋势就是显示控制电路的模块化，例如国际上著名的军用显示产品设计制造公司Barco公司，新近推出模块化(加固型)MFD(Modular Flat Display)系列产品。液晶显示控制系统模块化就是将液晶显示控制系统各部分进行模块化设计，在应用时可以根据用户的要求选取其中的一部分模块进行组合，而不需要重新设计。液晶显示系统的模块化有利于满足用户的各种不同需求。本文在分析国内外有关军用液晶显示器技术的基础上，开展了军用液晶显示器控制电路的模块化设计和整机的加固工作，并完成了部分模块的研制。 本论文对液晶显示控制模块(DCM,Display Control Module)进行了划分，并对它们进行了详细的设计，包括以下七个模块：(1)IMB(Interface Mother Board)——接口母板，(2)PSB(Power Supply Board)——电源板，(3)DIB(Digital Input Board)——数字输入板，(4)AIB(Analog Input Board)——模拟输入板，(5)IIB(Image Input Board)——图象输入板，(6)BIT(Built-in Test)——嵌入式测试系统，(7)HIL(Hiden Intermodule Link)——模块互联模块。根据客户的特定要求，各模块可以相互进行组合，通过HIL将各模块互联，集成为MFD(Modular Flat Display)系统。 本文在深入研究液晶显示器温度、振动、冲击、电磁兼容、潮湿等环境特性的基础上，解决了液晶屏在恶劣环境下工作的具体问题，提出了有源液晶显示器的低温解决措施，包括ITO加热膜加热功率的理论计算、液晶屏内置ITO柔性加热膜工艺、低温加热控制电路等，较好地解决了模块化液晶显示器在低温环境下出现的响应速度慢，甚至不能使用的问题。此外，还对液晶屏的振动冲击特性、电磁特性进行了研究，提出了具体的解决方法，如加大整机刚度，采取屏蔽滤波等措施。
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3页 |
| 第一章 引言 | 第8-9页 |
| 1.1 课题研究的目的及背景 | 第8-9页 |
| 第二章 当前国内外相关技术与产品介绍 | 第9-13页 |
| 2.1 军用LCD显示器的发展和军事应用 | 第9页 |
| 2.2 TFT-LCD显示器组成及显示原理简介 | 第9-11页 |
| 2.3 国外军用液晶显示器技术现状 | 第11-12页 |
| 2.4 国内军用液晶显示器技术现状 | 第12-13页 |
| 第三章 本项目所采用的技术(关键技术) | 第13-18页 |
| 3.1 图形图象综合显示技术 | 第13-14页 |
| 3.1.1 覆盖，即画中画(PIP) | 第14页 |
| 3.1.2 透明 | 第14页 |
| 3.1.3 色键 | 第14页 |
| 3.2 数字视频处理技术 | 第14-16页 |
| 3.2.1 视频信号的数字化 | 第14页 |
| 3.2.2 去隔行(De-Interlacing)处理 | 第14-15页 |
| 3.2.3 帧速率变换 | 第15页 |
| 3.2.4 图象缩放 | 第15页 |
| 3.2.5 彩色处理与伽玛校正 | 第15-16页 |
| 3.3 LCD控制器技术 | 第16-18页 |
| 第四章 显示控制模块(DCM)硬件实现技术 | 第18-44页 |
| 4.1 DCM功能总述 | 第18-21页 |
| 4.2 IMB模块实现技术 | 第21-27页 |
| 4.2.1 IMB模块功能要求 | 第21页 |
| 4.2.2 IMB模块功能分析与实现方法 | 第21-22页 |
| 4.2.3 IMB模块功能实现 | 第22-26页 |
| 4.2.4 IMB模块连接配置关系 | 第26-27页 |
| 4.3 AIB模块实现技术 | 第27-32页 |
| 4.3.1 AIB模块功能要求 | 第27-28页 |
| 4.3.2 AIB模块功能分析 | 第28-29页 |
| 4.3.3 采用AD9888实现AIB模块 | 第29-31页 |
| 4.3.4 AIB模块连接配置关系 | 第31-32页 |
| 4.4 DIB模块设计 | 第32-37页 |
| 4.4.1 DIB模块功能分析 | 第32页 |
| 4.4.2 DIB模块功能分析与实现 | 第32-36页 |
| 4.4.3 DIB模块连接配置关系 | 第36-37页 |
| 4.5 IIB模块实现技术 | 第37-40页 |
| 4.5.1 IIB模块功能分析及其实现方法 | 第37页 |
| 4.5.2 IIB功能实现 | 第37-39页 |
| 4.5.3 IIB模块连接配置关系 | 第39-40页 |
| 4.6 故障诊断与嵌入测试(BIT)系统实现技术 | 第40-41页 |
| 4.6.1 诊断系统 | 第40页 |
| 4.6.2 过热保护 | 第40-41页 |
| 4.7 电源模块(PSB)实现技术 | 第41-42页 |
| 4.7.1 电源种类 | 第41页 |
| 4.7.2 其他要求 | 第41-42页 |
| 4.7.3 电源模块连接关系 | 第42页 |
| 4.8 显示模块总体电路及模块的互连 | 第42-44页 |
| 第五章 系统软件实现技术 | 第44-61页 |
| 5.1 总体软件框架 | 第44-46页 |
| 5.1.1 系统模块之间的通信控制和软件功能 | 第44-45页 |
| 5.1.2 IMB模块的通信控制和软件功能 | 第45页 |
| 5.1.3 DIB模块的通信控制和软件功能 | 第45-46页 |
| 5.1.4 AIB模块的通信控制和软件功能 | 第46页 |
| 5.1.5 IIB模块的通信控制和软件功能 | 第46页 |
| 5.2 IMB模块主控制CPU芯片的软件设计 | 第46-53页 |
| 5.2.1 芯片C8051F018／19应该具有的基本功能 | 第46-47页 |
| 5.2.2 芯片C8051F018／19的接口关系 | 第47页 |
| 5.2.3 芯片C8051F018／19软件功能的模块划分 | 第47-49页 |
| 5.2.4 芯片C8051F018／19各个程序模块的具体功能 | 第49-52页 |
| 5.2.5 芯片C8051F018／19的软件实现方法 | 第52-53页 |
| 5.3 IMB、IIB模块图象处理CPU的软件实现 | 第53-58页 |
| 5.3.1 芯片PW181的丰富功能 | 第53-54页 |
| 5.3.2 芯片PW181的信号关系 | 第54-55页 |
| 5.3.3 芯片PW181应具有的软件功能 | 第55页 |
| 5.3.4 芯片PW181软件功能的模块划分 | 第55-56页 |
| 5.3.5 芯片PW181各个程序模块的具体功能 | 第56-58页 |
| 5.4 PC机通信控制的软件实现 | 第58-59页 |
| 5.4.1 PC机应该具有的基本功能 | 第58页 |
| 5.4.2 PC机软件功能的模块划分 | 第58-59页 |
| 5.4.3 PC机各个程序模块的具体功能 | 第59页 |
| 5.4.4 PC机的软件实现方法 | 第59页 |
| 5.5 系统模块之间的通信协议设计 | 第59-61页 |
| 5.5.1 字节通信协议 | 第59页 |
| 5.5.2 帧数据通信协议 | 第59-60页 |
| 5.5.3 基本命令协议 | 第60-61页 |
| 第六章 显示器抗恶劣环境实现技术 | 第61-67页 |
| 6.1 液晶显示器抗恶劣环境目的 | 第61页 |
| 6.1.1 DM显示模块抗恶劣环境技术 | 第61页 |
| 6.1.2 DCM显示控制模块抗恶劣环境技术 | 第61页 |
| 6.2 整机抗振、冲击实现技术 | 第61-62页 |
| 6.3 整机电磁兼容实现技术 | 第62-63页 |
| 6.3.1 液晶显示器电磁辐射源分析 | 第62页 |
| 6.3.2 屏蔽设计 | 第62-63页 |
| 6.3.3 滤波设计 | 第63页 |
| 6.3.4 接地设计 | 第63页 |
| 6.4 液晶显示器的抗高、低温实现技术 | 第63-67页 |
| 6.4.1 低温加热技术 | 第63-65页 |
| 6.4.2 ITO加热膜加热功率计算 | 第65页 |
| 6.4.3 低温加热控制电路的实现 | 第65-67页 |
| 第七章 整机检测与试验 | 第67-68页 |
| 结束语 | 第68-69页 |
| 致谢 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-73页 |
| 附录A(攻读硕士期间发表论文目录) | 第73页 |
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