第一章 整机结构

主要包括下面的内容：

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54~130V；3）场输出电路电源电压一般为12~100V；4）视频放大电路电源电压为60~180V；5）一般集成电路电源电压为5V；6)灯丝电源电压为6.3V

MCU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25~40V，彩色显像管加电压45~180V，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230~450V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5~8kV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12~17KV，彩色显像管加电压22~34K,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 SCL

GND SDA

OSCI DAC0-DAC7

OSCO DAC8-DAC13

INTE AD0-AD7

VSYNCI/INTV P00-P07

HSYNCI P10-P15

VSYNCO

HSYNCO P16

HALFHI P20-P27

HALFHO P30-P31

IC101 （56A1125-41系列）

Pin 1：OFF Pin40：V.S

Pin 2：SUSPEND Pin39：H.S

Pin 3：DEG Pin38：R/D

Pin 4：RESET Pin37：G/D

Pin 5：VCC Pin36：B/D

Pin 6：GND Pin35：R/B

Pin 7：OSCO Pin34：G/B

Pin 8：OSCI Pin33：H-OUT

Pin 9：ISCL Pin32：V-OUT

Pin10：ISDA Pin31：B/B

Pin11：LED Pin30：CONT

Pin12：MODEL Pin29: BRITE

Pin13：SIZE COMP Pin28: SIZE F/V

Pin14：FUNC Pin27：ROTATE

Pin15：KEY A Pin26：VOLUME

PIN16：KEY B Pin25：SCL

Pin17：MUTE Pin24：SDA

Pin18：CSO Pin23：CS5

Pin19：CS1 Pin22：CS4

Pin20：CS2 Pin21：CS3

1）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LIST

IC101（WT62P1）

D551V 机种CPU引脚功能LIS

IC101（WT62P1）

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

128×8（K） 256×8（K） 512 ×8（K） 1024×8（K）

· IIC BUS ，100K～400KHZ 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 active

4. 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EDID

5V

WP

SCL

SDA

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)

5V

SCL

WP SCL

SDA 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EEPROM

EEPROM在IIC BUS 中的Device Address是0XA0，软体操作EEPROM 示例如图

R e a d

1）.Current Address　Read

2）.Random Read

3）.Sequential Read

Ｗr ite

1).Byte Write

2).Page Write

S Start Condition

P Stop Condition

RS Restart Condition

Device Address 0XA0

8. 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

返回