数字显示驱动器论文（共12篇）
数字显示驱动器论文 篇1
1 引言
LED视频显示屏由于亮度高、视角广、寿命长、功耗低、性价比高[1],而且具有可与计算机同步显示各种文字、图形、图像,可实时播放电视、录像、影碟等视频信号,可即时输入、编辑各种多媒体数据等优点,使其在街头、广场、商业中心、运动场所、娱乐场所、控制中心等许多公共场合得到了广泛的应用。
随着人们对视觉要求的不断提高,如何在LED大屏幕上实现自由立体显示成为急待解决的问题。为此,笔者提出了一种新的解决方案,使得在LED显示屏上实现自由立体显示成为可能,同时还降低了立体真彩LED显示系统的复杂性。
2 系统硬件设计
由自由立体显示原理可知,要实现LED立体显示除了有立体信号源,对外还需要有自由立体LED显示屏和控制系统。由于自由立体显示的一帧画面需要一对图像数据,和现有的LED大屏幕显示器相比,要达到同样的显示规模其显示数据量增加一倍,扫描速度也增加一倍,因此选择Altera的Nois结构。该结构的特点是具有嵌入式系统IP软核,含有很多接口模块,包括可配置高速缓存模块、SDRAM控制器、DMA、定时器、协处理器等。在植入(配置进)FPGA前,用户可根据设计要求,利用QuartusⅡ和SoPC builder,对Nois及外围系统进行构建,使该嵌入式系统在硬件结构、功能特点、资源占用等方面全面满足用户设计系统的要求[2]。特有的Avalon总线结构通信接口,使用户可随意配置32/16位总线指令集和数据通道。同时Avalon的流模式结构还能在没有CPU干预的情况下自动按顺序进行数据传输,提高运行速度,因此充分满足自由立体LED显示器对速度的要求。
2.1 LED立体显示屏的设计
自由立体显示是基于双目视差原理实现的,有4种不同格式的图像源,分别是SS格式、TB格式、FS格式和FrS格式。SS格式为左、右视图列交叉显示;TB格式、FS格式为左、右视图行交叉显示;FrS格式为第1帧奇数列、第2帧偶数列列交叉显示。对应4种不同的3D模式,其数据存储方式也有所区别[3]。根据人类的视觉原理和SS格式,本设计的LED自由立体显示屏设计成由特殊排列的红、绿、蓝子像素构成,红、绿、蓝子像素的排列在水平方向上为自左至右均匀间隔排列构成一个水平行,在垂直方向上为红、绿、蓝子像素各构成一个垂直列,同样均匀间隔排列。显示屏上放置一块光栅板,利用该光栅板保证观察者通过光栅左眼只能看到显示单元显示的左眼图像,而右眼只能看到显示单元显示的右眼图像,从而获得不用佩带眼镜就可以观看的自由立体图像,通过FPGA控制器驱动显示自由立体动态图像[4]。
2.2 FPGA结构设计
本系统采用可以在线配置Nios软核的FPGA芯片EP1C6QC240C8。系统根据自由立体LED的要求利用Avalon总线配置了32位CPU软核以及ROM,RAM,SRAM,FIFO,SDRAM和DMA等片内外资源,用以存储和快速传输数据,同时还专门设计了LED控制器以实现自由立体LED显示功能。
系统硬件结构如图1所示。NiosⅡ主端口的时钟是内部总线的时钟,本系统采用50 MHz,用流模式传输的最大带宽能达到100 Mbit/s。在电路设计时,首先用硬件描述语言写用户逻辑,创建Alvalon Slave接口使之直接和DMA控制器的主端口相连接,完成硬件设计。再在NiosⅡIDE环境下,用C语言编写DMA初始化和控制程序,使得流模式的数据传输在FIFO与Avalon总线的接口上,能够做到无缝连接。
2.3 立体LED控制器的设计
Avalon流模式LED控制器硬件结构如图2所示,用硬件描述语言设计LED时序发生器,由于LED各个像素点的色彩是以RGB形式的亮度数据用二进制数字方式存储在SDRAM中的,使用D/T转换技术[5]即亮度时间转换技术就可以实现LED屏的全彩显示。笔者设计了一个专用的函数f(i),用此函数即可统一控制各个像素点实现全屏幕所有像素点相互独立而又同步的D/T转换。这里,f(i)作为LED_latch信号。
因为FIFO中的数据格式是左、右视图列交叉显示,因此LED控制驱动器的设计是以列驱动的。LED时序发生器的设计如图3所示,将立体图像对中左、右眼图像帧每个像素的数据用乒乓开关控制存储在FIFO缓存之中[6],以16个列像素点的驱动为例,FIFO缓存之中的左、右视频数据分别各连接一个16位可预置移位寄存器,通过16个时钟脉冲的移位产生16个像数的驱动数据,由片选信号选择显示行数,由D/T转换函数f(i)作为LED_latch信号锁存,FIFO缓存的数据经过8次移位即可完成1个像素的真彩驱动。
每帧画面显示1个立体像素真彩信号的时间需要移位8次,即250个基本周期。如果LED大屏幕显示器每秒最多显示30帧,采用1/8驱动模式和立体像素的1/2时分复用,再考虑选用16位移位锁存LED恒流驱动电路,实际要求的时钟频率为2 MHz。
3 系统软件设计与仿真
软件设计就是利用SoPC Builder生成软件文件,用文本编辑器编写汇编语言或C/C++源程序,用GUNPro将源程序编译成可执行文件,并通过下载电缆对可执行程序进行调试和运行。软件系统分为两部分:主程序和中断服务程序。主程序主要完成系统的初始化,其主要功能是:对于系统中的每一个微处理器,从设备都生成一个定义该设备地址的头文件,为软件开发创建存储器映射文件。DMA的操作都通过中断服务程序执行,把需要送出的像素信息排成一行顺序送出形成数据流,借助于Avalon流模式外设的设计方法,实现一个Avalon流模式的LED控制器。利用DMA控制器在流模式控制器和SRAM之间建立一条DMA传送通道,让硬件来完成像素信息的自动读取。软件流程如图4所示,部分内部时序仿真如图5所示。
4 小结
在本文的设计中,利用SoPC解决方案,选用NiosⅡ32位处理器,根据人类的视觉原理,将3D立体显示SS格式数据在专门设计的带有光栅的LED立体显示屏上显示出来。采用了Avalon总线的流数据传输结构极大地提高了数据处理的速度,加快扫描频率,同时专门设计了改进型的D/T转换技术,使得系统只使用一个函数就实现了所有像素点亮度的控制,极大地降低了LED时序电路发生器的复杂性。通过系统仿真得到了相对满意的效果。但是在设计过程中发现,LED大屏幕显示器前的光栅设计极为关键,包括与显示屏的距离、光栅的具体尺寸、观看的距离以及其间的相互关系等还有待进一步研究。
参考文献
[1]史彩娟.基于CPLD的全彩色LED屏设计[J].电视技术,2009,33(2):29-30.
[2]潘松,黄继业,曾毓,等.SOPC技术实用教程[M].北京:清华大学出版社,2004.
[3]方勇,吕国强,彭良清,等.3D显示器视频转换系统设计及其FPGA实现[J].液晶与显示,2007,2(22):94-97.
[4]李昌.LED大尺寸自由立体显示技术:中国,200810052752.7[P].2008-10-08.
[5]刘曙光.LED电子显示屏真彩实现[J].现代电子技术,2001(2):8-12.
[6]王智,罗新民.基于乒乓操作的异步FIFO设计及VHDL实现[J].电子工程师,2005,31(6):13-16.
数字显示驱动器论文 篇2
关键词：餐饮 定位：品牌宣传
摘要：在新技术、新消费的影响下，餐饮行业谋求转型升级，与信息化融合的脚步加快，在消费场景、服务供给、消费体验等方面更加适应现代消费新时尚，拉近了B端服务与C端消费需求的契合度，由此，餐饮行业迎来了智慧餐饮4.0新时代。
前几天首届数字中国建设峰会上，不乏大咖身影和声音，正如腾讯公司董事局主席马化腾讲到，中国的数字化创新需要“沉下来”，互联网正在与各个垂直领域深度融合，数字化创新需要下沉，进入各行各业的“五脏六腑”。这样看来，互联网和餐饮服务业快塑融合也不外乎于此，餐饮智慧化、数字化是未来每个餐厅B端的必备要素。
“食，民之大事”。日前发布的《2018年中国智慧餐饮行业研究报告》显示，80、90后伴随着互联网成长起来的千禧一代逐渐成为消费主力，他们独树一帜，追求快捷，不甘于传统，多深谙个性化和品牌化的餐厅文化，利用互联网、数字化手段进行精细化、数据化、模式化的餐厅运营浮出水面，成为餐饮商打造自身竞争力的必杀技，餐饮信息化也迎来了前所未有的发展契机。其实，餐饮数据化一直紧跟网络技术的变化而逐步升级，《2018年中国智慧餐饮行业研究报告》总结餐饮行业的数据化进程历经了4个阶段：
① 第一阶段有了IT系统，手写下单成为过去，单机录入信息实现线上数据流程化，提高了商家运营效率，标志着餐饮数据化迈向1.0时代；
② 第二阶段出现了BS架构的私有云，餐厅可以把门店的数据可汇总至总部，初步形成数据分析意识，实现了连锁化管理，进入餐饮数据化2.0时代；
③ 餐饮软件开始智能化升级，各类运营数据如流水、时段、毛利率、消费习惯、菜品喜好等存储云端，实现大数据驱动运营，进入餐饮数据化3.0时代；
④ 智慧餐饮系统开始与平台对接，随着各类线上平台的崛起如美团外卖、饿了么、百度外卖等，实现了商家线上线下融通，全渠道用户数据一体化掌控，进入餐饮数据4.0智慧新时代。
纵观餐饮数据化从1.0到4.0的发展进程，可以发现网络技术越来越发达，行业解决方案日益成熟，与此同时，也涌现出一批优秀的餐饮软件服务提供商和行业解决方案专家，像拥有19年餐饮行业信息化背景，服务了全国5万多家餐饮机构、300多家代理商的山东好食好客信息科技股份有限公司就是餐饮信息化领域的佼佼者，始终以专业、专注、领先的服务者角色，帮助餐饮连锁企业降本增效，破解数据碎片化难题，实现线上线下数据化运营，为餐饮连锁企业提供一体化解决方案，是餐饮信息化发展道路上的领跑者。
移动化驱动 数字中国变革 篇3
中国市场正以惊人的速度和发展规模向世界宣告其移动化时代的到来。身处中国这样的市场环境是非常幸运的，而数字中国有的不仅是市场规模和速度，移动化正驱动“智能媒体”在中国出现，媒体发展以及营销理念正发生迭代。第60届戛纳广告节刚刚闭幕，这是全球最重要的广告、营销以及媒体发展趋势的风向标，作为戛纳广告节官方唯一邀请出席的中国互联网企业及代表，腾讯网络媒体事业群总裁、集团高级执行副总裁刘胜义先生发表了主题演讲，向世界展示“移动化”驱动下的数字中国的变革和潜力，也让世界重新认识富有魅力的数字中国。
SMART—重新解读消费者
“移动化”给消费者提供了一个随时随地在网络上聊天、社交、购物的机会，中国网民也呈现了“Always on”（永远都在线）的状态。早上使用手机查看天气，打开某餐厅的App点早饭；上班途中使用网络发微博，看新闻，听音乐、购物，整理接下来一天的任务；上午、下午、晚上，在任何地点和时间都使用着数字网络。
在移动网络时代，让中国网民逐步成为“Smart Buyer”（智能消费者），他们不再按传统思路出牌。据刘胜义分析，首先，网民的购物行为呈现出非线性特征。调查显示，用户使用手机网购的情景较为多元化，对于一部分用户而言，手机已经开始逐步替代家庭电脑在用户网购中的地位。其次，移动互联网让消费时间碎片化越发显著，“去实体店体验，然后去线上购买”（showrooming），已经成为一种新的消费习惯。据数据显示，34%网民通过手机对比不同店铺的价格，21%会给商品拍照或记录产品名称细节以便后续了解更多信息，还有16%用手机上网查询产品信息或进行比较。此外，2013 Edelman Trust Barometer中国区报告显示，中国网民对网友评论的信赖程度大大高于品牌信息。
这些变化让企业和媒体必须时刻反思更新，只有和消费者一样变的更加“SMART”，才可以跟上时代的脚步。
新数字营销的“3C模型”
在移动化时代，面对变化和挑战，刘胜义提出了营销新法则：3C模型—Content、 Context、Channel。通过把营销内容、营销节奏、营销渠道进行一系列的创新和升级，从理念到方法上，全面开启新的营销时代。
首先，在内容（Content）上，营销需要为消费者提供具有支持决策的服务性内容，而不只是广告形式的内容，才能加强营销的效果。其次，当用户的购买行为不再遵从传统的营销路径，营销节奏（Context）也需要向“实时响应模式”升级。在移动互联网时代，品牌应更注重建设“以消费者为中心”的营销系统。最后，营销渠道（Channel）的建设也需要更新升级。无论渠道线上化的过程有多少困难，这也是品牌所必须完成的一个转变。因为用户已经没有耐心等到周末去你的店里购买了。这里的关键是把握每一个消费者关注的机会，快速完成交易。
数字显示驱动器论文 篇4
恩智浦半导体照明解决方案事业部营销与业务开发总监Jacques Le Berre表示:“UBA3077专门针对将LED用于背光这一当前和未来市场趋势而设计。LED可节省大量能耗, 具有更低的寿命运行成本。UBA3077有助生成艳丽色彩, 而且不含任何有害物质, 是一种基于Green Chip技术的节能环保芯片。
产品特性/亮点:
恩智浦UBA3077采用CMOS50 PM (电源管理) 工艺, 专为数字环境中的高电压集成而设计, 将出色的电源特性与复杂的数字处理技术完美融合, 并可提供一流的性能。
·UBA3077由三个独立通道构成, 各自分别集成升压转换器和电流源, 使应用设计不受LED灯串电压不匹配导致的额外散热的影响。
·UBA3077为升压转换器和电流源采用集成MOSFET, 可帮助设计人员减小应用尺寸、降低外部元件成本。
·UBA3077拥有高线性和精确的调光功能, 可在低于1%光输出的条件下实现深度调光, 有利于改善画质。
·UBA3077为每个通道搭配了独立的PWM (脉冲宽度调制) 控制, 拥有极高的效率和精确的光控能力。
·14位PWM调光 (由系统生成PWM或内部生成) 最高可达24k Hz (占空比:0.1%至100%) 。
·UBA3077的工作电压范围为10V至42V, 最多可驱动三个20一组的LED灯串, 每个灯串的额定电流最高可达150m A。
·UBA3077可以自控操作或通过400k Hz I2C总线控制。
数字显示驱动器论文 篇5
第一种方法：首先，咱们需要检查一下win7旗舰版电脑显卡的温度，是否是因为温度过高造成的显卡故障，如果是的话，大家可以尝试进行灰尘清理，做好散热工作，
第二种方法：也有可能是因为显卡版本过旧造成的，咱们可以尝试对自己的显卡驱动进行升级，升级到最新版本，
第三种方法：咱们返回到win7旗舰版电脑的桌面位置，之后，咱们右键点击，选择属性，在弹出来的属性窗口中，点击“高级系统设置”，打开“系统属性”窗口，切换到“高级”标签页，点击“性能”下面的“设置”按钮，之后，咱们取消“启用透明玻璃”和“启用桌面组合”的选中状态，点击“确定”即可。
数字显示驱动器论文 篇6
关键词： 柔性显示；组装；引线键合；覆晶；异向导电胶
中图分类号：TN141 文献标识码：B
1 柔性显示背景分析与发展前景
1.1 背景分析
近半个世纪来，电子信息技术的发展对日常生活的影响有诸多案例，但其中显示技术的发展带来的日常生活的变革是最显而易见的。
从首台基于动态散射模式的液晶显示器（liquid crystal display，LCD）（约为上世纪70年代），到目前LCD电视的普及、3D电视的热潮，显示技术的发展颠覆了我们对传统阴极射线管（cathode ray tube，CRT）显示器的认知。2012年1～5月，液晶电视销售额为1，331.9万台，占彩电销售总额（1，470万台）的90.6%（数据来源：视像协会与AVC），可以毫不夸张地说，目前已经是液晶电视的天下。与传统的CRT显示技术相对比，液晶显示技术的显著优点已广为人知，不用赘述。
随着电子技术应用领域的不断扩展，电子产品已经逐步成为日常生活的必须品，而将更多显示元素引入家庭和个人环境是未来显示技术的发展趋势，目前基于此类的研究正在逐步进行（如飞利浦、索尼、通用已经开始相关技术的研发）。但是刚性、矩形、基于玻璃基板的显示器件已经显示出不能满足设计者对外形的需求，设计人员更趋向于选择一种可弯曲、可折叠，甚至可以卷曲的显示器件。
与此同时，对产品品质的要求不断提升，电子产品被要求能承受更多次的“随机跌落试验”。而实验证明基于刚性玻璃基板的显示器件在试验中极易损坏，所以在引入全新设计理念的过程中，具有轻薄、不易碎、非矩形等特性的“概念产品”被普遍认为“具有不一般的对市场的高度适应性”。
在产品外形方面，与传统显示器相比，柔性显示器具有更结实、更轻薄、样式新颖的特点，而这些特点对产品设计师和最终用户都极具吸引力。
在制造商方面，柔性显示器生产时，可以采用新型印刷或者卷绕式工艺进行生产，运输成本相对低廉，使得制造商具有进一步降低生产成本的潜力。
在潜在安全性方面，当柔性显示器破裂时，不会产生可能导致人员受伤的锋利边缘，因此相对刚性显示器而言，柔性显示器无疑更加安全。
1.2 柔性显示的发展前景
由于柔性显示技术具有独特的技术特点，与现有显示技术相比具有一定的先进性，所以普遍认为，在某些市场中，柔性显示具有潜在的替代优势，同时，柔性显示技术更具开拓全新应用领域的潜力（如军方将柔性显示应用于新式迷彩服，而这个领域传统刚性显示器件是很难涉及的）。柔性显示器是一种具备良好的市场前景的新技术，目前用于生产柔性显示器的显示技术有十多种，包括传统的液晶、有机发光显示（organic light-emitting diode，OLED）、电致变色、电泳技术等等，据估计全球约有数百家公司正在或即将开始柔性显示的研发。
可以认为，柔性显示技术的发展将为显示技术领域注入革命性的创新动力。
2 现有组装技术的分析
2.1 组装技术概述
作为柔性显示重要部件之一的驱动芯片，如何与柔性显示器件相连接是一个值得研究的课题。无论何种显示技术，最终的显示画面依赖于驱动芯片给显示介质（例如液晶，发光二极管等）提供其所需的信号（电压信号或电流信号）。已有的芯片组装和封装方式有很多种成熟的方案，但在柔性显示器芯片组装时，最主要考虑的因素有以下几点：
（1）组装制程中的压力和温度；
（2）组装方式的可靠度（包括物理连接可靠度和电性能的可靠度）；
（3）组装中能达到的最小管脚距离（Pin pitch）和最高管脚数量。
就目前主流的芯片与目标介质的组装技术宏观上可以分为如下4类（由于TFT-LCD的驱动芯片与目标介质组装技术比较特殊，所以单独归为一类）：
第一类，微电子封装技术，是指将晶圆（Wafer）切割后的Chip做成一种标准的封装形式的技术。
第二类，微电子表面组装技术（Surface Mount Technology，简称SMTc），是指将封装后的芯片（IC）成品组装到目标介质上的技术。
第三类，裸芯片组装（Bare Chip Assembly），是指将晶圆切割后的Chip直接组装到目标介质上的技术。
第四类，液晶显示器（TFT-LCD）领域特有的芯片封装和组装技术（COF/TCP封装和ACF bonding技术）。
下面将逐一介绍各类组装技术。
2.2 微电子封装技术
对于电子设备体积、重量、性能的期盼长久以来一直是促进电子技术发展的源动力，而在微电子领域，对芯片面积减小的期望从未停歇（从某种程度上讲，芯片的面积决定芯片的成本价格），在莫尔斯定律的效应下，芯片电路的集成度以10个月为单位成倍提高，因此也对高密度的封装技术不断提出新的挑战。
从早期的DIP封装，到最新的CSP（Chip scale package）封装，封装技术水平不断提高。芯片与封装的面积比可达1：1.14，已经十分接近1：1的理想值。然而，不论封装技术如何发展，归根到底，都是采用某种连接方式把Chip上的接点（Pad）与封装壳上的管脚（Pin）相连。而封装的本质就是规避外界负面因素对芯片电路的影响，当然，也为了使芯片易于使用和运输。
以BGA封装形式为例，通常的工艺流程如图3所示。
通常的工艺流程是首先使用充银环氧粘结剂将Chip粘附于封装壳上，然后使用金属线将Chip的接点与封装壳上相应的管脚连接，然后使用模塑包封或者液态胶灌封，以保护Chip、连接线（Wire bonding）和接点不受外部因素的影响。
另外随着芯片尺寸的不断缩小，I/O数量的不断增加，有时也会使用覆晶方式（Flip Chip）将芯片与封装壳连接。覆晶方式是采用回焊技术，使芯片和封装壳的电性连接和物理连接一次性完成，目前也有在裸芯片与目标介质的组装中使用覆晶方式。
2.3 微电子表面组装技术
微电子表面组装技术（surface mount technolo gy，SMTc，又称表面贴片技术），一般是指用自动化方式将微型化的片式短引脚或无引脚表面组装器件焊接到目标介质上的一种电子组装技术。
表面组装焊接一般采用浸焊或再流焊，插装元器件多采用浸焊方式。
浸焊一般采用波峰焊技术，它首先将焊锡高温熔化成液态，然后用外力使其形成类似水波的液态焊锡波，插装了元器件的印刷电路板以特定角度和浸入深度穿过焊锡波峰，实现浸焊，不需要焊接的地方用钢网保护。波峰焊最早起源于20世纪50年代，由英国Metal公司首创，是20世纪电子产品组装技术中工艺最成熟、影响最广、效率最明显的技术之一。
表面贴片元器件多使用再流焊技术，它首先在PCB上采用“点涂”方式涂布焊锡膏，然后通过再流焊设备熔化焊锡膏进行焊接。再流焊的方法主要以其加热方式不同来区别，最早使用的是气相再流焊，目前在表面组装工艺中使用最为广泛的是红外再流焊，而激光再流焊在大规模生产中暂时无法应用。再流焊中最关键的技术是设定再流曲线，再流曲线是保证焊接质量的关键，调整获得一条高质量的再流焊曲线是一件极其重要但是又是极其繁琐的工作。
2.4 裸芯片组装技术
裸芯片组装是指在芯片与目标介质的连接过程中，芯片为原始的晶圆切片形式（Chip），芯片没有经过预先的封装而直接与目标介质连接。常用的封装形式为COB（Chip On Board）形式。
COB方式一般是将Chip先粘贴在目标介质表面，然后采用金属线键接的方式将Chip的接点与目标介质上相应的连接点相连接。完成后Chip、金属连接线、目标介质上的连接点均用液态胶覆盖，用以隔离外界污染和保护线路。
裸芯片组装还有另一种方式，即覆晶方式。覆晶方式是指在Chip接点上预先做出一定高度的引脚，然后使用高温熔接的方式，使引脚与目标介质相应位置结合，形成电性的连接。与传统方式相比，覆晶方式不需要使用金属线进行连接。TFT-LCD驱动芯片常用的TCP/COF封装使用的即是覆晶方式，但是由于TCP/COF封装应用领域的特殊性，所以没有将其归入裸芯片封装技术中，而是单独划为一类。
2.5 液晶显示器领域特有的芯片封装和组装形式
由于TFT-LCD显示电路的特殊性，要求驱动芯片提供更多的I/O端口，所以一般情况下TFT-LCD驱动芯片封装多采用TCP（Tape Carrier Package）方式，或者COF（Chip On Film）方式，芯片与TFT-LCD显示面板连接多采用ACF（Anisotropic Conductive Film）压合粘接的方式。
TCP/COF多使用高分子聚合材料（PI ，polyimide）为基材，在基材上采用粘接或者溅镀（Spatter）方式使之附着或形成铜箔，然后使用蚀刻方式（Etching）在铜箔上制作出所需要的线路、与Chip连接的内引脚（ILB Lead，ILB：Inner Lead Bonding）、与TFT-LCD显示电路连接的外引脚C（OLB Lead-C，OLB：Outer Lead Bonding）、和外部目标介质（多为PCB板）连接的外引脚P（OLB Lead-P，OLB：Outer Lead Bonding），最后在所有引脚表面附着一层焊锡。
Chip的接点为具有一定高度的金突块（Au Bump），在与Chip连接（Assembly）时，Chip的接点与TCP/COF上的内引脚通过高温高压形成金-锡-铜合金，从而达到电性导通的目的，然后使用液态胶灌封。而在与外部目标介质——TFT-LCD显示电路连接时，则采用另一种组装方式——ACF压合粘接方式（AFC bonding）。
ACF胶结构类似于双面胶，胶体内富含一定密度的导电粒子（Conductive Particle），导电粒子为球状，外部为绝缘材料，内部为导电材料。当导电粒子受到外部压力破裂时，内部导电材料露出，多个破裂的导电粒子连接，可形成电性通路。由于导电粒子破裂时仅受到垂直方向的压力，加之芯片相邻接点距离远大于导电粒子直径，因此，破裂的导电粒子产生的电性链路具有垂直方向导电，水平方向不导电的特性。基于该种特性，ACF胶能使TCP/COF封装形式的芯片每根外引脚在水平方向上互相绝缘，不致形成短路，而在垂直方向又能与目标介质实现电性导通。由于ACF胶加热固化后具有很强的粘合力，所以形成电性导通的同时，可以使COF/TCP与目标介质实现物理连接。
TCP/COF封装形式能支持高达数千的I/O引脚数，因此在TFT-LCD驱动芯片领域得到广泛的应用。
当然，随着成本因素的影响日渐增加，另一种方式COG（Chip On Glass）也应运而生。与TCP/COF方式唯一的不同点在于，COG方式不需要PI基材，而是使用ACF压合粘接方式，直接将Chip与TFT-LCD显示电路连接，因此会更加节省成本。由于在组装中芯片是晶圆切片形式，所以COG技术也可以认为是一种裸芯片组装技术。
3 柔性显示驱动芯片组装方安提出
3.1 柔性显示动芯片组装方案概述
基于上述介绍，可将芯片与目标介质连接的技术做如下归类：
第一类为使用金属线形成电性连接，该种形式多用在常规的芯片和封装壳组装、裸芯片COB封装，可将其归纳为Wire bonding方式。
第二类为芯片和目标介质采用焊接的方式形成电性连接，电子表面组装技术，裸芯片覆晶方式多使用该种技术形式，可将其归纳为焊接方式。
第三类为TFT-LCD芯片组装中经常使用的ACF胶压合连接方式，可将其归纳为ACF bonding方式。
按照上述分类，拟依照不同技术背景，制定不同的芯片与目标介质连接方案，实现驱动芯片与柔性显示基材的电性连接。
具体方案如下：
方案1：采用Wire bonding方式。
方案2：采用Flip Chip方式。
方案3：采用ACF bonding方式。
需要指出，提出方案时，只讨论理论上该方案的可行性，并没有对该种方案是否具有投入实际生产的可行性做出判断和论述。
下面将具体讨论三种方案的优劣。
3.2 Wire bonding方案
目前Wire bonding技术的具体实现步骤如下：
首先，在晶圆制程后期使用电镀方式将Chip的连接点做成金突块；同时，目标介质上的引线（Lead）上也使用镀金技术使其附着一定厚度的金；然后使用Wire bonding设备将金属线的一端熔接（采用超声波或高温熔接方式）在金突块上，另一端采用相同的方式熔接在目标介质的Lead上，从而实现电性的导通。由于金具有良好的延展性和良好的导电性，所以，在Wire bonding的过程中，一般使用高纯度金线（99.99%）。当然，目前在一些极低端应用中出于成本的考虑，或者在SOC（System On Chip）/SOP（System On Package）封装中出于保密的需求，会在某些没有高频信号和大电流信号的连接管脚上使用铝线或者铜线进行Wire bonding。
在柔性显示中使用Wire bonding方案的优势和劣势同样明显。
首先，金是良好的导体，所以在使用金线键接时无需担心传输线RC/RH效应对高频率信号传输造成的影响；同时，也不需过多考虑大电流信号在传输过程中由于传输线本身电阻造成的电压降效应和热效应；其次，采用COB方式可以将芯片直接固定在柔性基材上，省去芯片封装的成本。
但是，Wire bonding的劣势也同样明显，第一，一般只有在金含量较高的连接点上才能实现金线和Lead/Pad的熔接；第二，Wire Bonding要求目标介质能承受一定压力且不能有太大形变；第三，Wire Bonding要求目标介质能承受较高温度；第四，Wire bonding受Wire bonding设备精度的限制，以BGA封装为例，一般I/O数量为500以内的芯片使用Wire bonding的方式，I/O数量增高，势必会使单个芯片连接点的尺寸减小，而在I/O数超过500以上时，芯片接点的尺寸会使Wire bonding的成功率大幅下降，而目前的显示技术恰恰又要求驱动芯片提供更多的I/O数目。
所以，综合分析上述各种因素，只有在低分辨率金属材质（如用金属箔为基材的柔性显示）的柔性显示方案中才有可能采用Wire bonding的方式进行芯片和柔性基材的键接。因此，作为一种连接技术，Wire bonding技术可以使用在柔性显示中，但是受到Wire bonding技术自身的制约，它在柔性显示中的应用会受到不小的限制。
3.3 覆晶方式
覆晶封装方式的应用十分广泛，由于覆晶方式可以节省Wire bonding的金线成本，同时芯片与封装壳的距离更近，可以保证高频信号具有良好的信号品质，所以被大量使用在对信号品质要求较高的CPU芯片封装中。传统封装形式，芯片的最高工作频率为2～3GHz，而采用覆晶方式封装，依照不同的基材，芯片的最高工作频率可达10～40GHz。
覆晶方式的基本做法是在芯片上沉积锡球，然后采用加温的方式使得锡球和基板上预先制作的Lead连接，从而实现电性连接。可以这样认为，覆晶方式是焊接方式的提升。
应用覆晶方式实现柔性基材和驱动芯片的连接有其独特之处。首先，芯片与柔性基材直接连接，从电性上考虑，该方式由于省略了封装中的信号传输线，所以可以降低芯片管脚上杂讯的干扰，而从成本角度考虑，由于使用裸芯片，该方式可以节约芯片的封装成本；其次，当芯片晶背（Chip backside）减薄到一定程度后（例如将Chip晶背研磨至13μm时，Chip可以弯折，如图6所示），Chip会呈现一定程度的柔性，可以在一定程度上实现与显示基材同步的柔性弯曲。
与Wire bonding方式相比，覆晶方式会有其成本上的先天优势（不需使用金属线键接），但是覆晶方式也存在一些问题。
覆晶方式中会使用锡球工艺，目前出于绿色环保考虑，微电子表面焊接技术中大量使用无铅焊锡，无铅焊锡的熔点约在200℃以上。而在柔性显示基材的各种方案中，一般具有良好弯折特性的柔性基材多为有机材料，有机柔性基材所要求的制程温度范围一般在150℃以内，超过200℃的高温会对柔性显示基材造成不可逆的损伤。所以，柔性基材不耐高温的特性与覆晶技术中需要使用的高温制程存在一定的矛盾。因此，我们可以推测，覆晶方式在柔性显示的应用领域会受到其制程温度的限制。
综上所述，覆晶方式多应用于柔性电路板（Flexible Print circuit）与芯片连接或者PCB板直接与芯片连接。当然，在能够耐受高温的柔性基材上使用覆晶方式实现驱动芯片与柔性基材的连接也极为可行。
3.4 ACF bonding方式
ACF bonding是目前TFT-LCD领域驱动芯片和显示基板连接最常用的方式，可以将裸芯片或者TCP/COF封装形式的芯片通过ACF胶与目标介质实现电性连接以及物理连接。
ACF胶连接方式中，ACF胶电阻率变化曲线依赖于导电粒子密度、导电胶厚度、宽度以及导电胶的固化温度。本文没有设计具体实验测量导电胶电阻率的实际曲线，参考相关文献，导电胶的电阻率约为5×10-4Ω×cm。而基于TFT-LCD Array线路本身带给驱动芯片的负载远大于导电胶引入负载的事实，以及驱动芯片输出信号对电容类负载比电阻类负载更为敏感的特性，可以认为，ACF bonding方式的电阻率的非线性变化不会为显示电路引入太多负面因素。而在TFT-LCD中大量使用ACF bonding方式的事实更能说明ACF bonding方式的电性能和可靠度是可以接受的。
其次，由于TFT-LCD分辨率的增加，驱动芯片所需的I/O数量也随之增加。目前主流的Driver IC已可以提供多于1，000 channel的输出I/O。I/O数量的增加直接导致Chip中接点尺寸和管脚间距（Pitch）的减小，而导电胶中导电粒子的直径远小于Chip接点的尺寸，同时，ACF胶能提供的最小Bonding pitch约为10μm，足以满足驱动芯片的需求。所以在支持I/O数量和小管脚间距方面，ACF bonding具有巨大的优势。
再次，由于使用金属箔和薄化玻璃为基材制成的柔性显示器只能实现有限的“柔性”，所以目前柔性显示器基材更倾向于使用柔性更佳的有机材料。以PET/PEN为例，其耐温性与传统刚性显示基材相比较差，仅为120℃左右。而传统的Wire bonding和覆晶方式在组装过程中需要较高的温度，故该两项技术在柔性基材上的应用受到制程温度的极大限制。而ACF bonding方式的组装温度取决于ACF胶本压过程中使用的ACF胶固化温度，固化温度会影响最终成品的物理特性，但对电性的影响较为有限（图7 所示为ACF胶在不同温度/压力下的电阻变化曲线）。
目前，索尼和3M已经有低于150℃的ACF胶出售（约为140℃），而PET/PEN可以短时间耐受150℃的高温，所以，使用低温ACF胶连接驱动芯片和显示基材成为可能。相比上述前两种方式，ACF bonding方式具有工艺简单、适用范围广的特点，所以就目前而言，ACF bonding应该是柔性显示驱动芯片与显示基材连接的最佳方式。
4 结 论
通过比较基于不同技术背景的各种组装技术方案，综合考虑柔性显示基材的物理特性，ACF bonding方式以其在制程温度上的低温特性相比其它两种方案更具优势。客观的说，各种组装技术均有其各自的技术特点和应用领域，而目前柔性显示基材的物理特性限制了组装技术的选择。我们期待新型柔性显示基材的面世，能给柔性显示组装方式带来更大的选择空间。
本文仅在理论层面探讨用于柔性显示屏的驱动芯片连接技术实现，未对用于柔性显示屏的驱动芯片连接技术应用于实际生产中的可行性进行讨论。
参考文献
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数字电路课程的任务驱动教学初探 篇7
关键词：数字电路课程教学,任务驱动教学,应用探索
数字电路是电子、通信、电气和计算机等专业学生的必修课,具有很强的实践性。根据数字电路学科特点,在课程教学中合理运用任务驱动教学有利于激发学生的学习兴趣,培养分析、解决问题的能力,提高其自主学习能力。
一、任务驱动教学的内涵
任务驱动是以“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”的互动式教学模式,对学习者来说是一种学习方法,主要适用于实作类知识和技能的学习。所谓任务驱动就是教师的学和学生的习都是围绕任务展开的,着重培养学生自学能力、独立分析和解决实际问题的能力。这种教学法改变了以往“教师讲,学生听”的被动教学模式,真正实现了学生主动参与、自主协作、探索创新,将以传授知识为主的传统教学理念转变为以解决问题为主的互动式教学理念,在教学过程中突出了学生的主体地位,能够积极调动学习的积极性和创造性,达到锻炼实践动手能力、培养创新精神和创新意识的目的。
二、数字电路课程教学现状
目前的数字电路课程教学主要以理论知识的课堂讲授为主,辅以少量学时的实践教学环节。这种将理论教学与实践教学剥离开来的教学模式,直接导致了学生学习、消化了理论知识后,还要二度学习将理论知识应用到数字电路的分析、设计、制作等实作环节中,无形中增加了学习成本,降低了学习效率。
多数院校的实践教学环节以单纯的验证性实验为主,比如基本门电路的功能测试、各种集成器件的功能测试、触发器功能的测试等,更是制约了学生的创造性发挥。值得一提的是,现在许多院校购置了各类集成的实验箱。这些“先进”的教具使用起来十分方便,学生甚至不用做任何准备工作,只需对照书本接插几根导线就可以完成电路的搭建。但是学生从这样的实践教学中根本无法锻炼实践动手能力,更谈不上运用理论知识解决实际问题了。
由于数字电路的学科特点,引入任务驱动教学具有较强的可操作性,比较容易做到,效果比较明显。课程以综合任务为纲领,以目标任务引导理论教学,可取得很好的效果。
三、任务驱动教学法的应用探索
1. 精心设计任务
任务驱动是一种有效的学习方法,确立合适的任务是任务驱动教学法实施效果良好的关键。
首先,教师要将数字电路课程总体目标模块化,并把每一个学习模块的内容细化为一个个容易掌握的任务,通过这些任务体现总的学习目标。其次,根据数字电路的学科特点,将任务分为理论问题任务、实验任务及项目任务三种形式,确定每个任务的形式后,教师应根据专业、学生的情况,适时根据课程进度和课程内容,选择与当前学习主题相关的任务内容和相匹配的任务形式。最后,在设计任务时应因材施教,针对学生的实际水平确定任务的难易度,使其具有一定的容量和梯度,除要求所有学生都要完成的基础任务外,对学有余力的学生可提出更深层的任务。
2. 科学组织实施
(1)营造和谐教学环境。教学是师生互动的一个动态过程,积极主动的教学氛围和融洽和谐的师生关系有助于和谐教学环境的营造。在教学过程中,教师要努力营造民主和谐的学习氛围,构建平等的师生关系,使学生对课堂产生安全感和愉悦感,从而调动学习的主动性和积极性,敢于和善于在教师面前提出问题和发表看法,使师生、生生保持某种对话式的、互动式的、学生自主的学习环境,为“任务”的实施提供软环境。
(2)注重师生角色。从建构主义教学理论来看,任务驱动教学法最本质的特征就是在教师的指导下,学生寻找结果的途径,关注的重点在于学习的过程而并不是学习的结果。让学生带着明确的实际任务学习,学生拥有学习的主动权。教师既可以是任务的参与者,又可以是任务的监控者和指导者。所以,当学生在实施的过程中遇到实际困难时,不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题,而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索。教师要帮助学生学会如何通过查阅书籍、计算机网络、图书馆等途径收集信息,以及教会学生如何运用某些计算机软件对数据处理,通过什么途径寻找相关任务的解决方法,等等。
(3)培养团队精神。由于数字电路的学科特点,同一任务的提出往往会有多种解决方案。在任务驱动教学过程中,一些目标任务需要多人合作完成。因此,在教学过程中,视情况可建立若干个学习团队。在学习团队工作中,成员可以互相交流、彼此争论、互教互学、资源共享、共同提高。在团队中,每个人都可以发表自己的观点与思路,展示搜集的信息资料,提出思考的解决方案。当学生在一起讨论时,他们不仅可以获取更多的信息资料,获得更多的解决思路,还可以从更多的解决方案中优选,以获取最佳方案,学到的知识也会更多。当学生在融洽合作、和谐工作时,有利于培养良好的人际技能和团队精神。
(4)完善评价体系。评价是教学过程中不可或缺的基本环节,通过评价能够不断促进学生探究水平的持续发展和提高。从评价的内容看,任务驱动法的评价可包含两部分,一是对学生实施任务、解决方案的过程和结果作评价;二是对学生自主学习、团队协作评价。评价的重心应从结果转向过程,强调形成性评价,重视学习过程评价与非智力因素的评价。考核内容不仅仅是技能考核,还包括学生在实践过程中,表现出自我管理、沟通合作、解决问题和完成任务时的设计和创新等方面的能力等。从评价的形式看,应采用多元化评价,坚持将阶段性评价和终结性评价相结合、团队评价和个体评价相结合、自我评价和教师评价相结合的原则,全方位评价学生。
数字显示驱动器论文 篇8
传统的中波发射机只能播出固定的某一频率, 若改频时, 需要对许多部件重新进行调整, 以DX-200中波发射机为例, 调整的部位有预驱动驱动级、效率线圈、输出网络以及部分板卡等。由我台最新研发的一款新型直接数字驱动功放模块在电路板上将差分PECL平衡信号转换成TTL射频信号进行放大后, 可直接驱动MOS场效应管, 这样, 相对传统的中波发射机而言, 省去了预驱动、驱动级以及复杂的调谐部件, 对中波发射机的多频工作提供了现实依据。现直接数字驱动功放模块已经在我台正在研制的多频中波发射机上得到应用, 三大指标均达到甲级, 效率上优于现有的DX-200中波发射机。
2 直接数字驱动功放模块工作原理
直接数字驱动功放模块主要电路包括:射频输入转换电路、模块控制与监测、开关电源、射频隔离与驱动以及由8个MOS场效应管IRF-P460LC组成的H桥输出电路。首先模块接收外部输入的差分PECL平衡射频输入信号, 通过电路板上的平衡转不平衡电路将差分PECL信号转换成TTL信号后送至可编程逻辑电路PAL22V10, 与模块控制开关信号进行逻辑运算后, 产生5路射频信号, 即BRI_A、BRI_B、BRI_C、BRI_D、PSCLK, 其中, BRI_A、BRI_D、PSCLK与RF同向, 而BRI_B、BRI_C与RF反向。PSCLK作为开关电源的射频源送至开关电源电路, BRI_A、BRI_C同时被送入一片射频隔离芯片中。其中, BRI_A控制MOS场效应管Q1/Q3, BRI_C控制MOS场效应管Q5/Q7;BRI_B、BRI_D同时送入另一片射频隔离芯片中, BRI_B控制MOS场效应管Q2/Q4, BRI_D控制MOS场效应管Q6/Q8。如图1所示。
当模块控制信号输入为高电平时, BRI_A、BRI_D与RF同向, BRI_B、BRI_C与RF反向。因此在载波正半周时, Q1/Q3、Q6/Q8导通, 而Q2/Q4、Q5/Q7关断, 形成射频输出的正半周;在载波负半周时, Q1/Q3、Q6/Q8关断, Q2/Q4、Q5/Q7导通, 形成射频输出的负半周。因此在射频输出变压器两端产生2倍于电源电压的射频输出电压U0, 如图2所示。当模块控制信号输入为低电平时, BRI_A、BRI_B为低电平, 而BRI_C、BRI_D为高电平, 故在载波整个周期, Q1/Q3、Q2/Q4均关断, 而Q5/Q7、Q6/Q8导通, 将射频输出变压器短路, 感应电压可以通过Q5/Q7、Q6/Q8与地构成放电回路, 保护功放模块。
3 模块电路设计
3.1 射频隔离与死区保护
SI8233是Silicon Labs公司生产的专用MOS场效应管驱动器, 采用Silicon Labs公司专有的硅隔离技术, 输入/输出可提供高达5k VRMS耐压;并具有独立高边VIA和低边VIB输入;输出高边VOA与输出低边VOB的隔离度高达1500V峰值, 如图3所示。SI8233还具有高达8MHz的开关频率与4.0A峰值输出能力, 直接数字驱动功放模块作为中波频段内的功率放大器, 对于开关频率或隔离度, SI8233都能够满足要求。
SI8233还有欠压锁定 (under voltage lock out) 电路, 可以有效防止当VDDI电压低于其工作电压容许范围时, 直接数字驱动功放模块在启动或关断期间或其他干扰信号, 使得高边和低边输入同向, 从而导致场效应管IRFP460LC同时导通造成烧毁的现象。
直接数字驱动模块采用两片SI8233芯片作为射频隔离与死区保护, 从其工作原理中可知, BRI_A与BRI_C共用一片, 控制MOS场效应管Q1/Q3、Q5/Q7;BRI_B与BRI_D共用另一片, 控制MOS场效应管Q2/Q4、Q6/Q8。下面以其中一片SI8233芯片 (U1) 为例, 介绍BRI_A与BRI_C间的隔离与死区保护, 如图3所示。来自可编程逻辑器件PAL22V10输出的BRI_A、BRI_C经阻容网络分别加至SI8233的VIA、VIB输入端, BRI_A、BRI_C分别对应高边输出SIDE_A、低边输出SIDE_C, 在输出端分别设有过压保护器件15V齐纳稳压管MMSZ5245BT1/15V, 编号为CR33、CR22, 防止异常高电压将芯片击穿。由开关隔离电源输出的+VD加至U1的16脚, 为高边SIDE_A提供电源电压, 其参考地电平为-VD (悬浮高电压) 。+VA1也由开关隔离电源输出, 加至U1的11脚为低边SIDE_C提供电源, 为防止MOS场效应管垂直导通, 在SI8233的6脚外接15k电阻, 使SIDE_A、SIDE_C输出高电平时间均减少约150ns左右, 即减小它们的占空比, 从而使得场效应管栅极波形的交汇点均落在零轴上。如图4所示, Q1/Q3栅极输出波形与Q5/Q7栅极输出波形在零轴交叉, 且有68ns的保护间隔, 保证了场效应管Q1/Q3、Q5/Q7不会同时导通, 提高了直接数字驱动功放模块工作的稳定性。倘若不设置死区保护时间, 如图5所示, 则Q1/Q3与Q5/Q7的栅极波形的交汇点将落在电源电压与零轴中间的电压上, 交叠时间约为74ns, 势必造成Q1/Q3还未关断时, Q5/Q7就已经导通, 从而导致场效应管的烧毁。
3.2 电源电路设计
直接数字驱动功放模块只外接+12V及+48V电源, 通过电源变换电路将外接+12V及+48V变换成所需的所有电源, 其中+5.5V由+12V电源经LM317稳压后产生, +VA1、+VA2、+VB、+VH、+VD均由开关电源产生。开关电源主要部件包括载波四分频电路、隔离电路、开关管、高频变压器、整流电路、滤波与稳压电路组成。
3.3 功放控制与监测电路
直接数字驱动功放模块采用可编程逻辑电路PAL22V10进行监测与控制, 整个监测电路的输入信号包括射频输入RF、模块故障复位REST_L、模块开通与关断信号MEN_L、桥A输出采样信号+VH_5.1、桥B输出采样信号+VD_5.1;输出信号包括模块故障输出FLT_OUT、开关电源振荡源PSCLK、场效应管控制信号BRI_A/BRI_B/BRI_C/BRI_D、开通指示信号MON、模块故障指示FAULTLED以及模块连锁故障INTERLOCK等, 如图6所示。
PSCLK与射频信号RF同步, 其不受模块控制信号MEN_L所控制, 即模块有射频源输入就启动开关电源工作, 而场效应管控制信号BRI_A/BRI_B/BRI_C/BRI_D是由射频信号CLK与模块控制信号MEN_L共同产生。当模块控制信号MEN_L为低电平时, BRI_A、BRI_D与RF同向, BRI_B、BRI_C与RF反向, 此时模块处于开通状态, 若模块工作正常, 桥A输出采样信号+VH_5.1与桥B输出采样信号+VD_5.1均为+5.5VPP的方波信号 (电源电压为+250VDC) , 桥A输出采样信号+VH_5.1经R65与C43组成的滤波网络后送至由LM339组成的窗口比较器, 在U7的5、6脚上形成2.75V左右的直流, 由图6可知, U7的7脚输入电压为+4.4V, 4脚输入电压为+1.1V。因此, U7的5、6脚的电压介于4脚与7脚之间, 则U7的1、2脚输出高电平, 模块监测电路对桥B输出采样信号+VD_5.1与桥A一样, U7的13、14脚也输出高电平, 即模块故障输入信号MFAULT_L为高电平, 表明模块工作正常。若桥A输出采样信号+VH_5.1与桥B输出采样信号+VD_5.1中任意一个高于+8.8VPP或低于2.2VPP时, 表明模块输出不正常, 将触发窗口比较器阀值, U7输出低电平至PAL22V10, 由PAL22V10将该模块关断, 并产生一个模块故障信号送至控制器。
当模块控制信号MEN_L为高电平时, 模块处于关断状态, 此时桥A输出采样信号+VH_5.1与桥B输出采样信号+VD_5.1均为零, 而模块本身并未出现故障。为防止错误报警, 在模块关断状态下, 由PAL22V10的17脚输出一个故障屏蔽信号FLTCTL信号至窗口比较器, 这样就有一个+3V左右的电压加到U7的5、6、9、10脚, 从而达到将故障信息屏蔽的目的, 即在模块关断情况下, 不检测模块工作是否正常。
另外, 模块本身在PAL22V10内部还设有断激励保护电路, 当射频信号没有或因接触不良等问题造成CLK信号没有时, PAL22V10将使BRI_A、BRI_B输出低电平, BRI_C、BRI_D输出高电平, 从而将模块立即关断, 防止感应电压将模块烧毁。
4 在多频中波发射机中的应用
4.1 与DX发射机功率模块对比
直接数字驱动功放模块与DX中波发射机功率模块一样, 均工作在开关状态下的D类, 根据D类放大器工作原理, 模块总的耗散功率主要消耗在场效应管的上升时间与下降时间, 上升时间与下降时间越长, 场效应管上消耗的功率越大, 效率就越低。从图7可以看出, 在载波729k Hz时, DX中波发射机功率模块上升时间tr+下降时间tf=66+79=145ns, 而从图8可以看出, 直接数字驱动模块上升时间tr+下降时间tf=40+41=81ns, 因此, 直接数字驱动功放模块的耗散功率较DX中波发射机功率模块下降40%以上。
4.2 应用效果
直接数字驱动功放模块与DX中波发射机功率模块外观尺寸相同, 如图9所示, 但由于采用了耐压更高、电流更大的IRFP460LC场效应管, 且耗散功率更小, 效率更高, 因此直接数字驱动功放模块最大输出高于DX中波发射机功率模块;另外, 直接数字驱动功放模块采用单独驱动方式, 不开通时, 只需很小的驱动功率, 在载波729k Hz, 直接数字驱动功放模块所需驱动功率为40×0.24=9.6W, 在200k W时开通102块, 总的驱动功率不到为1k W;而我台载波729k Hz的DX中波发射机开通102块时, 其总的驱动功率为22×125=2.75k W, 因此, 多频中波发射机整机效率也高于DX中波发射机。
多频中波发射机已先后完成了载波630k Hz、729k Hz、981k Hz、1170k Hz等频率的调试工作, 在所有测试频率中, 其频响与杂音指标均好于DX中波发射机, 而失真与其相当, 整机效率达到90%以上, 高于DX发射机最高86%的效率。
5 总结
数字显示驱动器论文 篇9
发展数字家庭产业, 是培育和发展新一代战略性新兴信息技术产业、推动产业转型升级、促进经济发展方式转变的战略要求。
1 高度重视, 充分认识发展数字家庭产业的重要意义
发展数字家庭产业具有以下重要意义。
1) 发展数字家庭, 有利于提升产业链整体竞争力
数字家庭包含多种终端及应用, 实现了软件与硬件的融合、产品与内容的融合, 同时具备高产业关联度, 与金融、医疗、教育、能源等多个国民经济的重要行业密切相关, 实现了信息产业与其他产业的融合发展。数字家庭是关乎千千万万产业的“大产业”, 面向着具有千差万别个性化需求的大市场。
数字家庭的融合发展模式将小众化的需求汇聚到一起, 以“提升家庭智能度”为导向, 以集成创新为突破, 在信息产业链各环节形成规模化应用, 从关键产品、技术标准、知识产权、产业布局等多个层面提升信息产业核心竞争力。
2) 发展数字家庭, 有利于推动产业集聚发展
数字家庭的发展过程遵循了“需求牵引技术进步, 技术推动产品升级, 产品紧跟应用潮流, 应用促进产业发展”的规律, 以满足需求为核心, 以应用大繁荣带动整机产品升级换代, 进而带动芯片、关键部件、软件、系统集成等多个产业链环节创新发展, 并通过应用导向牵引产业集聚, 在生产制造中形成分工配套, 在空间布局上形成产业集群, 以基地、园区为平台, 集中资源、提高效率, 突出实现产业规模效应, 培育壮大信息产业新增长点, 进一步推动信息产业转型升级、由大变强。
3) 发展数字家庭, 有利于提升信息惠民能力
数字家庭的根本发展理念就是帮助人们最大程度地实现“身在外, 家在身边;人在家, 世界在眼前”。通过IPTV服务、家庭安全监控业务、养老服务、智能家居、远程医疗、电子商务等领域的创新应用, 数字家庭既能不断满足人们日益增长的、与衣食住行密切相关的物质文化需求, 也能有效提供社区、社会服务的数字化窗口与平台, 让信息惠民的国策落到实处。同时, 围绕数字家庭所提供的政务、教育、家居安防等公共服务, 能够催生大量新兴服务组织和工作岗位, 从而带动就业, 为保障与改善民生解决核心问题。
4) 发展数字家庭, 有利于提高社会管理水平
充分利用信息技术成果提高社会管理水平, 是创新工作方式、方法, 探索科学管理模式的重要途径。数字家庭作为三网融合的核心和重要落脚点, 其战略性产业地位已日益凸显。加快发展数字家庭产业, 不仅可以提升居民生活品质, 而且也是推动社会事业发展的重要途径, 对提升社会信息化水平、支撑文化产业发展、促进国民经济稳步增长具有重要意义。通过多业务平台数字家庭系统建设, 可方便实现家庭与社区、社会的互联互通, 为政府实现阳光政务、实名网络听证、推动社会互助等提供了畅通渠道, 为提高社会管理水平提供了有力支撑。
5) 发展数字家庭, 有利于加快实施扩大内需战略
就电子信息产品市场而言, 其明显特征是“对外依存度高、内生增长能力弱”。在国内, 传统家电市场靠政策拉动, 虽有显著作用, 但也提前激发了市场需求。尽管物联网、云计算、移动互联等战略性新兴领域发展步伐加快, 但要形成支柱性产业, 必须在量大面广的领域有效落地。而数字家庭的突出特点就是“技术集成”和“跨界应用”。关于技术集成, 可以用十二个字来概括, 就是“云中来、物里去、动中联、促融合”。指的是海量的内容从基于云计算的云平台获取, 通过物联网在家庭中的有效应用推进家电间的互联互通, 依靠移动互联网来实现人们“人在外, 家在身边;人在家, 世界在眼前”的愿景, 并通过数字家庭智能终端的融合, 形成倒逼机制, 促进三网融合。关于“跨界应用”是指数字家庭包含了数字视听、智能家居、家庭服务、社会管理等, 是制造业向现代服务业融合延伸的有效载体, 是实现增值效应的有效途径。因此, 拓展新型消费, 实现扩内需、稳增长、调结构的要求, 数字家庭是一个很好的落脚点。
应当说, 数字家庭产业以其新一代信息技术集成应用的明显特征, 跨界应用促进多类产品协同发展的产业体系, 制造业服务业融合发展的预期增值效应以及集成创新提高国内产业竞争力的潜能, 很值得我们下大功夫着力推进。
2 认清形势, 直面发展数字家庭产业面临的突出问题
数字家庭产业涵盖了网络设备、终端产品等硬件产品制造, 以及娱乐信息、医疗卫生、文化教育等信息服务, 覆盖面广, 发展潜力大。但是, 我国数字家庭产业发展还面临一系列的挑战和制约。
1) 宽带不宽制约数字家庭增值服务应用, 加速实施宽带工程刻不容缓
数字家庭作为信息社会的主要内容, 宽带网络是数字家庭开展增值服务业务的载体。受当前我国宽带网络“网速慢”、“资费高”、“假宽带”等问题影响, 高质量的视听娱乐、居家养老、电子商务等信息服务无法有效运行, 基于宽带网络的数字家庭增值服务发展缓慢。
2) 用户体验不足致使市场需求尚未释放, 开拓和培育新兴市场形势紧迫
数字家庭作为新兴产业, 包含多种终端及应用, 实现了软件与硬件的融合、产品与内容的融合, 具备产业高关联度。与以往单一产品使用不同, 用户对此并不熟悉, 在现有产品单卖的销售模式下无法得到有效的数字家庭增值服务体验, 市场认可度低, 消费需求尚未得到释放。
3) 新兴市场缺乏产品定义能力, 商业模式不成熟, 影响产业持续发展
制造业方面, 在智能终端产品领域, 企业在产品形态和应用模式方面一直“跟随发展”, 集中在中低端领域, 不利于可持续发展。运营业方面, 尽管部分地区数字家庭试点已探索了若干应用模式, 但用户需求不明晰, 模式不成熟, 导致数字家庭的应用和推广面临较大的不确定性。
4) 产业结构不合理, 区域发展不平衡, 调结构转方式的任务依然艰巨
主要表现在低端产品和高端产品比例失调, 产品供求错位;产业集中度不高, 全产业链整合能力弱;区域结构失调, 过度集中在沿海发达地区, 未能体现区位优势的互补, 技术对接和产业转移的任务依然艰巨。此外, 还存在劳动力成本上升、能源资源约束加剧等突出问题。
3 与时俱进, 把握态势, 创新数字家庭产业发展思路
紧紧抓住产业融合发展带来的变革机遇, 立足中国国情, 坚持“创新引领, 应用驱动, 跨界融合”, 加快发展我国的数字家庭产业。
坚持“创新引领”就是要坚持“有所为、有所不为”, 努力实现核心技术的原始创新;就是要立足中国大市场, 大力发展应用创新;就是要创新管理体制和机制, 不断建立和完善以企业为主体的创新体系。
坚持“应用驱动”就是要在发展整机与系统的同时, 强化与自主芯片、软件和部件的联动;就是要在大力发展制造业的同时, 强化与运营业的合作;就是要在加强信息技术推广应用的同时, 抢抓移动互联网、云计算、物联网兴起契机, 着力培育新增长点。
坚持“融合发展”就是要顺应产业发展趋势, 积极推进制造业向服务领域延伸;就是要突破行业壁垒, 推动制造业与现代服务业协同发展;就是要推动产业融合发展, 紧密与跨界应用衔接, 努力营造产业跨界应用的和谐环境。
4 树立创新思维, 立足中国国情, 制定发展措施
技术、产品、市场是产业发展的三大要素, 政策、资金、体制是产业发展的重要保障。面向未来, 我们应树立创新思维, 立足中国国情, 充分发挥大市场的优势, 着力研究国人的消费偏好, 抢抓机遇, 加快发展我国数字家庭产业。
一是集中突破核心关键技术, 着力优化技术结构。要突出抓好有较好技术基础, 量大面广的核心芯片、基础软件的研发与产业化。要突出抓好跨界应用协同互连技术的通用解决方案的优化。要突出抓好以企业为主体创新体系的建立与完善。要突出抓好技术成果有效转化平台的建设与运转。
就数字家庭智能终端而言, 核心技术、关键器件受制于人的局面还未得到有效突破。高端通用芯片、基础软件、关键元器件及新型显示等领域与国际水平差距明显, 大量依赖进口。2011年集成电路、显示面板分别成为我国第二和第四大进口商品。当前, 要继续组织实施“核高基”等国家科技重大专项, 有的放矢、重点突破, 集中攻克数字家庭网络、智能终端等急需的芯片、基础软件和关键器件。重点支持具备自主知识产权信息技术及产品的行业应用。重点开展技术成果转化平台的建设。
二是积极提升产品定义能力, 着力优化产品结构。要突出抓好新型技术联盟建设以弥补单一企业技术链缺失的不足。要突出抓好产品与内容, 制造业与服务业的协同。要突出抓好标准体系的统一和产品名称的规范。要突出抓好系统与终端整机与自主可控芯片、软件、器件的联动。
新型应用市场缺乏产品定义能力, 以智能手机为例, 2011年销量超过5千万部, 占全球总出货量22%。但是企业在产品形态和应用模式方面一直“跟随发展”, 集中在中低端领域, 不利于可持续发展。当前要继续组织实施电子发展基金专项, 重点发展面向数字家庭业务需求的智能电视、移动多媒体智能终端、智能白电等数字家庭终端产品, 以及面向家庭内部组网和互联互通需求的智能网关、桥接设备等。着力发展符合市场需求和消费偏好的数字家庭产品, 积极培育新兴消费热点。统筹数字家庭产品标识、标准。着力实施整机与芯片、软件等的联动工程。
三是努力满足家庭消费偏好, 着力优化市场结构。要突出抓好体制机制改革以推动制造业与运营业的协同发展。要突出抓好家庭消费偏好的研究以培育消费新热点。要突出抓好商业运营模式的研究以推进产业的可持续发展。要突出抓好新服务的民众体验以推动数字家庭有效落地。
尽管数字家庭产业发展步伐加快, 但可持续发展的商业模式还在探索, 发展和培育国内消费新热点的任务十分艰巨。当前要抓住国内信息化、城镇化建设机遇, 继续组织实施数字家庭应用示范工程, 研究总结可持续发展的商业运营模式。重点实施数字家庭体验工程, 整合相关产品应用, 推动实体应用展示与网络服务、信息服务、内容服务的融合衔接, 拉近消费者与产品的距离, 努力实现综合解决方案与需求差异性的协同, 推动数字家庭产业有效落地。
四是大力发展战略新兴产业, 着力优化行业结构。要着力推进低端制造的有效突破和高端制造的积极应对以破解制造业两端挤压的困局。要着力推动物联网、云计算等战略性新兴产业在数字家庭应用中的有效落地。要着力推进现代服务业的发展以最大程度地实现信息产业的溢出效应。
数字家庭作为一项跨网络、跨行业、跨终端的综合技术应用, 是信息产业在当前融合发展的典型代表, 代表着新一代信息技术集成应用的重要方向。尽管物联网、云计算、移动互联、新型显示等战略性新兴产业在数字家庭领域的应用步伐加快, 但可持续发展的商业运营模式仍在探索。当前, 要着力推动物联网、云计算、移动互联、新型显示、人机交互等新技术在数字家庭产业的有效落地, 推动数字家庭产业的发展建立在创新驱动之上, 努力实现优秀科技成果惠及民众。
五是持续推进大企业战略, 着力优化组织结构。要着力培育具有国际竞争力、品牌影响力、切实履行社会责任的大企业集团。要着力促进中小企业走“专、精、特、新”发展道路。要着力推动建设以数字家庭产业链条整合为纽带, 大、中、小、微企业协同发展的竞合生态环境。
尽管经过多年的努力, 我国也培养了一批骨干大企业, 但企业规模品牌与跨国公司相比还有很大差距。而大产业的发展必须有大企业的参与, 我们也坚信大产业也能够造就大企业。当前, 要以推动数字家庭产业发展为契机, 努力培育创新能力强、品牌影响力高并能以产业链整合为纽带, 带动一批“专、精、特、新”中小企业协同发展的骨干大企业。着力营造产业链上下游各环节协同发展, 芯片、整机、系统联动发展的产业生态环境。重点推动制造业与现代服务业的协同发展、和谐发展。
六是以基地建设为重要抓手, 着力优化布局结构。要着力营造社会各界共同关心携手推动的良好氛围。着力建立部省市区共建, 产学研用结合的工作机制。着力开展以数字家庭技术链、产业链、服务链为基础和纽带, 深入推进国家级数字家庭产业和应用示范基地的建设。
我国数字家庭产业的发展, 过度集中在沿海发达地区, 中西部地区虽增长很快, 但总体上与东部沿海地区的差距还在拉大, 未能体现区位优势的互补。即便在沿海发达地区, 以数字家庭技术链、产业链、应用链为纽带的产业也过于分散。当前的突出任务是:要充分发挥地方政府的积极性, 有效协调政府资源, 在产业基础较集中的地区, 促进产业要素尤其是关键要素的集聚, 开展数字家庭产业基地建设。一方面, 要进一步提升已建广东数字家庭基地建设的层次和水平, 另一方面在浙江杭州, 山东青岛、济南, 辽宁大连, 湖北武汉, 福建福州、厦门, 四川成都、绵阳, 北京, 上海等电子信息产业基础较好的区域继续推动基地建设。同时务实推动基地与产业基础较弱地区的技术对接和产业转移, 努力形成优秀技术成果的有效转化, 产业转移与市场开拓的协同发展。
充分运用信息技术提升服务民生的能力, 不断提高信息惠民水平满足人们日益增长的物质和精神文化需求, 既是信息技术行业发展的内在要求, 也是社会赋予信息技术行业的重要责任。
发展数字家庭产业, 需要营造各方面关心、支持的良好氛围, 需要社会各界尤其是企业的积极参与, 需要进一步明确路径, 进一步重视市场特点, 进一步了解民众的消费偏好, 进一步围绕需求来创新发展商业模式。
服务民生是无止境的, 普及数字家庭的应用是不断发展的永恒主题, 让我们共同努力, 使得产业发展落到实处, 信息惠民落到实处, 稳增长、调结构、促转型落到实处, 共同为经济社会发展方式的转变贡献我们自己的力量。
数字显示驱动器论文 篇10
关键词：便携式,低功耗,智能显示,LED背光驱动
小型便携式电子系统一直在不断向前发展,诸如移动电话、PMP(个人媒体播放器)、DSC(数码相机)、DVC(数字摄像机)、PME(便携式医疗设备)和GPS(全球定位系统),功能特性一代比一代丰富。随之而来的是一些外围电路的要求也趋于雷同,因为它们的电源、端口和MMI(人机界面)都使用相似的技术。
低功耗全功能产品的三级策略
随着便携式系统的功能增加以及性能的提高,对功耗进行管理的需求也日益提高。因此,OEM厂商用来解决功耗问题的策略也在不断发展。
第一级策略专注于能量管理子系统的效率,包括尽量减小DC/DC转换器、LDO、电池管理和电池保护电路上的损耗。
这是一种以电源子系统为中心的方法,很大程度上取决于半导体供应商生产比市场上同类架构器件功耗更低的元件和集成器件的能力。这使OEM工程师的主要任务变成元器件的选择,在能效、元器件成本和封装尺寸等因素之间取得平衡。
虽然这种策略一直非常奏效,元器件市场也意识到了这个益处,但大多数模拟和以模拟为主的混合信号IC厂商并没有从工艺尺寸不断缩减中显著受益。
第二级策略的关注重点从电源转移到了系统中的某些部分,甚至大规模ASIC中某些特定时间不工作的部分。这种策略在应用于无线链路硬件和显示器背光等大能耗用户时特别有效,而且能通过关闭即使功耗并不高的负载(如音频子系统、I/O端口或非易失性配置存储器),来延长每次充电的工作时间。例如目前生产的移动电话就有20或更多的电源域。
除了节省在像射频组件和显示器背光等大功耗电路中的空闲电流引起的功耗外,只要系统可以关闭某个时钟驱动的电路部分,这种策略就能有效降低静态功耗。随着IC制造工艺向前所未有的更小尺寸发展,这种策略可以有效地代替时钟选通达到减小空闲电流的目的。
这种功耗降低策略依赖于系统架构师、软硬件实现人员以及ASIC供应商的技术贡献。虽然这种策略是成功的,但也受到应用处理器的负载数量限制,这些额外特性将迫使设计师耗用更多功耗更大的计算资源。例如,移动手机已经从ARM7转向ARM9和ARM11处理器,将它们作为可选的基带和辅助处理资源。其它便携式电子产品也有类似的趋势,虽然程度上有所不及。
第三级策略专注于在不牺牲性能的条件下降低各种功能的用电。一种可行的技术是利用分布式智能管理,特点是不需要基带或应用处理器强大的处理能力和速度。
这种策略允许处理器将全部功能转交给半自动的外围控制器。结果形成这样的工作模式:处理器可以在以人活动而非数据处理或通信任务期间进入睡眠状态,不过,数据处理或通信任务需要发挥处理器的全部能力。智能显示器背光驱动器就是很好的一个例子。
第三级策略下的背光方案
便携式电子产品的用户需要在各种环境光线条件下都有清晰可见的屏幕显示。目前便携式产品经常使用光敏二极管或光敏晶体管估测环境光线亮度,并以此作为背光驱动器控制的白天、灯光明亮的室内环境或灯光暗淡的环境。
处理器是这样完成控制过程的:将控制信号发送给背光驱动器,再由驱动器向LED串提供三种可能的电流等级中的一种。但这种做法效率不高。实际上这是微处理器管理的一种方式:在功能强大且运行成本高昂的中心资源监测下,将任务委派给具有较低运行成本的系统某个部分。这样做看起来似乎无助于处理器任务卸载。
一赢:智能驱动器转移处理器任务
基于ADP5520智能背光驱动器的方案可从LED驱动器获得显著的节能,这种LED驱动器可以在微控制器配置控制下工作,或者自动管理显示器照明。ADP5520由一个非同步升压转换器、一个可编程环境光线管理电路、一个状态机和一个可以进一步节省系统资源的可配置端口扩展器组成。
升压转换器可以给多达6个串联的白光LED供电,串联电压可以高达24.5V,驱动电流高达30mA。环境光线测量部分为环境光线传感器提供所有信号调理功能,并与片上的状态机和升压转换器一起实现0～30mA共128个电流等级。
由于有个处理器只执行与控制曲线相仿的光线控制服务,在模拟各种移动手机使用率的测试中(图1),ADP5520可以使每次充电的工作时间延长15%。在ADP5520控制方法中增加环境光线检测功能,可以使每次充电的待机时间比基准测量值多50%。这些曲线模拟了不需要射频功能的手机交互式应用,如游戏、文本和电子邮件消息阅读和撰写或相机应用。
设计师希望他们的产品可在不同光线等级之间平滑过渡,而不只是切换。处理器控制下的光照方案需要大量处理器交互才能实现平滑过渡,因此与简单的开关控制相比,这种方案大大增加了处理器的负载。智能LED驱动器,例如ADP5520,可以实现多种渐亮渐暗电流变化,包括线性、平方律和立方律,因而可进一步减轻处理器负载(图2)。这种可配置的驱动器具有15种不连续并且独立的渐亮渐暗时间,范围从300ms～5.5s。片上有个可复位的调光定时器,可编程为从10s～120s共15种时间间隔中的一种。
二赢:智能驱动器提供额外的低带宽功能
除了节能外,这种智能驱动器可以通过实现其它低带宽外设功能提供更多价值。例如,ADP5520集成了一个可配置的端口扩展器,这个扩展器提供8个I/O引脚。
也可以将两个I/O引脚连接到第三个专用引脚,作为具有可编程调光、开关和闪烁控制功能的LED指示器用的独立电流吸收(current sink)引脚。剩下的引脚是可编程的,用于键盘或通常I/O。
这些辅助LED驱动器可以消耗0～14mA的电流,并且可以通过64个步进实现渐亮或渐暗。与主背光电流消耗一样,与辅助驱动器引脚相连的指示器可以切换开关状态,或者通过线性或非线性序列实现光线调节。
三赢:智能驱动器可减少PCB走线数量
为了让配置数据从处理器流向智能驱动器,让状态、I/O或击键数据流回处理器,ADP5520实现了I2C接口。这种设置可以减少外设和控制器之间的器件和走线的数量,从而简化高密度便携式电子设备中的PCB(印制电路板)设计。
当用铰链或滑块(hinge or slider mechanism)将显示器、指示器和键盘与处理器分割开时,节能效果将更加显著。在这种情况下,带片上端口扩展器的智能LED驱动器可以减少与产品另一半连接的柔性电路的尺寸和成本(图4)。
参考文献
[1]ADP5520:Backlight driver with I/O expander[R/OL].http://www.analog.com/en/power-management/display-and-lighting/adp5520/products/product.html
[2]Marasco K.Running Low and Long[J/OL].Appliance Magazine,(2009-8).http://www.appliancemagazine.com/print.php-article=2260
[3]Christian A.Innovative Power Reduction Techniques Enable Handset Manufacturers to Provide Media Rich Devices[J/OL].LED Journal,(2009-9-1).http://www.ledjournal.com/images/PDFs/Online%20Issues/2009/LED_AugSept09.pdf#page=32
[4]Marasco K.Optimizing Power Systems For Portable Electronic Devices[R/OL].(2009-7-1).http://powerelectronics.com/images/PET070109.pdf
数字显示驱动器论文 篇11
关键词：数字电子技术；任务驱动教学法；思考
数字电子技术是电类专业学生的一门必修课程，它具有较强的理论性、应用性和实践性。该课程主要介绍了数字电路的一些基础知识，是其他专业课程的基础。该课程注重培养学生的创新能力和实践能力以及培养学生团队合作和自学的能力，提高了学生与岗位对接的能力。目前大部分教师都采用任务驱动的教学模式，以一个个任务为模块，引导学生提出问题，思考问题，解决问题，以此提高学生的学习能力。
任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法，该教学方法把教师传授知识转变为学生自己提出问题，通过教师的点拨和学生思考，自己分析研究解决问题的教学理念，是引导型教学方法中的一种。该教学方法改变了传统教学模式的填鸭式教育，发挥了教师的主导作用，体现了学生的主体作用。它将要学习的教学内容设计为一个个任务，将任务作为知识的敲门砖。以此可见任务设计的重要性，它是任务实施的关键，只有任务设计得合理，才能取得事半功倍的效果。
一、围绕教学目标合理设计安排任务
爱因斯坦曾说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”数字电子技术课程的任务设计要以课程的教学目标为依据，切勿脱离教学目标，为了设计任务而设计任务。教师在任务设计过程中要根据学生的个性特点、个体差异、学生学情以及学生的认知规律，紧紧围绕教学目标，由易到难，由简到繁，逐步深入地完成所要达到的教学目标。例如在学习利用74LS161可预置数的四位二进制计数器构成N（N<16）进制计数器时，首先课前我通过一段微课让学生熟悉了74LS161的计数过程，以及让学生回顾其功能表，启发学生能否根据其功能表及计数过程用74LS161构成十进制计数器。学生通过观察、思考、讨论发现可以利用74LS161的异步清零功能和同步置数功能来解决这个问题，即反馈清零法和反馈置数法。
学生根据此方法举一反三，触类旁通，可以利用74LS161可预置数的四位二进制计数器构成N（N<16）进制计数器，通过课前教师启发、学生思考，突破了本次任务的教学难点，达到了教学目标，同时调动了学生的积极性，培养了学生的自学能力和团队协作能力。
二、理论联系实际进行任务设计
设计任务时，考虑数字电子技术教学目标的同时，还要理论联系实际，使学生了解所学知识的实际应用，真正做到学以致用，用所学知识解决实际问题，以此激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。
以数字电子技术中组合逻辑电路的教学为例，其教学目标是要求学生掌握组合逻辑电路的基础知识，掌握编码器、译码器等相关的知识。如果教师单纯地进行理论知识讲解，抽象的推导过程会让学生觉得比较枯燥乏味，产生厌恶感。这时教师可以从制作实际生活中常见的医院病房床头的报警器入手。通过该电路的学习，学生既掌握了编码器和译码器的知识，同时理论联系实际，让学生学有所用，以此吸引了学生的注意力，提高了学生的动手能力，激发了学生的探究欲望，同时让学生在“做中学，学中做”的轻松愉快的环境中完成了任务的学习，取得了事半功倍的效果。因此教师在任务设计时要根据实际生活，设计出理论联系实际的任务，让学生在探索欲望的驱使下，想学要学，取得好的教学效果。
三、根据学生差异分层次进行任务设计
由于学生的个体差异和接受知识的能力不同，教师在设计任务时要根据学生的自身水平、学习基础的不同等分层次进行任务设计，做到因材施教。如果不考虑学生的知识基础水平参差不齐，只是一味地给他们相同的任务，就会出现有的学生早早地完成，无所事事，甚至自以为是，对数字电子技术不以为然；而有的学生因为知识储备基础等问题很难完成任务，造成对数字电子技术的畏惧感、厌恶感，这样不利用学生的学习。
任务驱动教学中，教师要遵循由易到难、由简到繁、逐步深入的原则分层次进行任务设计，让每位学生都能够从任务完成的过程中获得成就感，激发学习兴趣。
四、任务评价要贯穿整个任务设计
任务的评价是任务驱动教学法的重要环节，任务的评价有利于了解学生任务的掌握情况，同时有利于培养学生的成就感，提高学生的学习积极性。但是任务的评价不能片面地只是教师给予评价，也不能只注重结果评价，要注重过程评价，注意任务评价的全面性。任务评价可从个人评价、小组评价、教师评价几个方面入手，个人评价提高了学生的认知能力，小组评价帮助学生更好地认识自己，同时结合教师评价，更全面形象地反映学生完成本任务的情况。在任务设计时，教师就应考虑让任务评价贯穿整个任务设计，提前做好任务评价表，涵盖知识目标和情感目标。
教师及时地根据学生的自评、互评和师评，鼓励学生，挖掘学生的优点，肯定他们的成果。学生也能从小组评价和教师评价中发现学习的不足，扬长避短，
同时，教师也可以从学生的自评中获取学生的信息，以便调整教学策略，为教学服务，使教学效果事半功倍。
五、结语
一位学者说过一句话：将15克盐放在你面前，你难以下咽，但将它放在一碗美味的汤中，你享受美食的同时15克盐也全部吸收了。枯燥繁琐的数字电子技术课程内容犹如15克盐，而任务驱动教学法这样一种“以任务为主线，教师为主导，学生为主体”的教学方法，犹如上面所提到的美味的汤一样，让学生对数字电子技术课程产生了浓厚的学习兴趣，提高了自主学习能力、动手能力以及团队协作能力。
参考文献：
[1]孙丽霞.数字电子技术[M].北京：高等教育出版社，2004.
[2]张永华.任务驱动教学法在会计电算化教学中的应用[J].教学园地，2009（6）.
数字显示驱动器论文 篇12
1《数字图像处理》实验现状
《数字图像处理》课程内容繁杂,难度偏大,并且实践性很强,由于教学时间有限,难以将全部内容一一讲透,传统教学模式中多以基本理论讲解为主,配以实验结果演示及学生对基本理论的验证性实验强化教学效果。虽然学生能够感受到抽象理论的具体用途,但忽视理论实现步骤,造成学生在一些繁杂的数学推导面前望而却步,也难以掌握算法设计细节,当面对新的图像处理问题时仍然找不到合适的解决思路,从而逐渐丧失学习兴趣。这种现状不利于提高学生的学习积极性,也不利于通过自主学习和研究型学习等方法强化学生的学习技能。
由于图像处理算法最终要通过计算机或其它硬件实现,课程教学应结合课堂理论讲述配以相应的实验环节,使学生通过实验消化和掌握图像处理的原理和用途。但由于内容庞杂、学时少、难度大等因素,现阶段还没有形成完善的实验教学体系,学生实验时多以验证性实验为主,在一定程度上影响了教学质量。探索一种适合《数字图像处理》实验教学的新模式,引导学生通过课堂听讲、查阅资料、编程实验等学习方式掌握教学内容,解决课时少、内容多、难度大的实验教学矛盾,进一步提高教学质量就显得尤为迫切。因此,借鉴国内外高校的教学思想,在教改过程中我们想到以课题为主线来驱动整个实验教学,以学生为主体,通过模拟科学研究的过程,培养学生的积极主动性,加强对学生分析和解决实际问题的训练。
2《数字图像处理》课题驱动式实验教学的探索
课题驱动实验教学根据建构主义学习理论原理,强调学习过程不是学习者被动地接受知识,而是积极地建构知识,学生的实验活动必须与任务或问题相结合,以探索问题的解决方法来驱动和维持学习兴趣和动机。这种有别于传统教学的新型教学方法的主要特点是:以课题为主线、教师为主导、学生为主体、注重实践。为此我们在课题设计、组织实施及实验效果评价方面进行了如下探索。
2.1 实验课题选择
《数字图像处理》课题驱动式实验部分要求学生围绕数个课题,在“课题驱动”下模拟科研活动的大致流程展开实验。课题是整个教学环节的关键所在,课题设计的水平高低直接影响到学生学习的效果。经过对课堂及实验教学的多届次讨论,我们确立了以下选题原则:
1)与理论知识紧密结合,涵盖关键知识点,让学生通过实验训练加深对课程的基础知识的理解。
2)难度适宜,以课本为基础而稍高于课本,让学生通过刻苦努力能够解决;避免因实验任务过于饱满,学生产生“反正许多同学也不会”等畏难与松懈思想而放弃努力的现象。
3)实验顺序安排上注意循序渐进的原则,每次实验中均包含部分课堂未讲解但要求自学的知识点,最大程度激发学生自主学习的兴趣。
4)允许参考,杜绝拿来主义,由于MATLAB等开发平台中有现成的图像处理模块,实验存在直接调用系统函数的可能,这不利于增强学生的动手能力,在实验教学中应允许学生参考系统函数,但要求自己重新编写相关函数。
根据以上原则,选取的课题内容包括图像统计特征分析及几何变换、图像时频域增强、图像恢复、图像压缩、图像分割等,每一部分包括2～3个题目。可结合科研课题进行设计,但需注意课题的独立性与可视性。学生选择课题时允许有所侧重,但均需形成文献综述、算法设计、编程实践的完整性模块。
2.2 组织实施
课题确立之后,学生以小组为单位(3人/组,为避免学生找借口,中途不允许更换),在教师引导下,根据给定课题涵盖的知识点,模仿科研方法,在图1所示的流程下开展实验。在课题调研阶段,首先通过钻研教材、笔记、参考书籍上的相关内容巩固基础知识,然后查阅数字图书馆中的相关期刊论文,资料、网络信息来深化知识内涵,拓宽知识面。在文献综述阶段,每人根据所搜集的资料进行分析整理,在小组内展开讨论,最终形成明确观点,撰写综述报告。在上机实验阶段,小组根据综述内容,设计实验方案和步骤、编程验证。在实验答辩阶段,小组同学协助完成综述报告、实验方案及算法验证,并通过PPT报告实验工作,接受老师和同学的质疑和评价,小组成员根据学生和教师提的意见修正文献综述报告、实验方案设计及研究论文,教师和学生根据平时表现、汇报结果共同打分作为学生实验成绩。若实验学时所限,为充分锻炼同学,每组可选一位同学报告其中一个部分。由于课题作为有机整体,每一同学对各部分都必须熟悉,能够避免搭便车的偷懒行为,此外由于课题的相似性,不同组之间可交叉评价,辅助老师起到监督作用。
值得注意的是,尽管实验课题强调学生组独立完成,但并非意味着教师对学生的放任自流。相反,教师的作用要明显大于单一验证性实验中的作用。除了课题拟定阶段的工作,教师在各阶段均有明确的角色分配。在课题调研阶段,教师的角色是任务安排者,应当限定学生查阅范围。在文献综述阶段,教师的角色是智库人员,应当采用“启发但不代替”的指导原则,提供综述报告格式,并预防学生文献综述过偏过泛现象发生。在上机实验阶段,教师的角色是评价者,应当遵照“评价但不解答”的原则,检查学生文档及算法的正确性与完整性。在实验课题答辩阶段,教师的角色是评判员与汇总员,应进行总结性的点评、纠正、补充、阐发、归纳等工作,帮助学生形成明确、系统、深刻的认识。总体而言,为取得较好的课题驱动式实验效果,教师应当拥有“放而不散”的心理准备和指导原则。
3 教学效果
3.1 激发了学生的积极性
参与课题驱动式实验教学的学生从被动的授课对象及单一的实验验证者转变为自主学习与探索的主体,学习积极性被调用起来,学习兴趣大为提高,“等靠要”的思想被彻底摒弃,自始至终都保持着极大热情,不同小组之间存在竞争,每一小组都认真开展实验,组内每人都尽其所能提高课题质量。他们充分利用课堂及业余时间,查找搜集和整理资料,热烈讨论并编程实践。最后制作PPT展示自己的成果,从内容到形式,都经过精心准备。从课堂上汇报者的专注程度及讨论热烈程度可以看出,学生对待每次课题都是认真投入的,不少学生反映,像这样全程必须亲自动手的实验并不多见,劳动量也很大,开始存在无法完成的心理压力,但全程下来,觉得特别充实,收获很大。
3.2 培养了学生的创造性
在每一课题中,均有课堂上未讲授的知识,并且不少知识存在内在的逻辑关系。学生必须通过查阅文献或创新思路来优化自己的项目,不仅要了解知识,而且要掌握知识点的内涵。学生主动性的去探求知识,有目的的进行学习,在实践中,加深了对基本知识和概念的掌握,通过协作和互助,学生在交流探索的同时加深了对知识的理解,同时在答辩中将自己的劳动成果展示出来和大家一起探讨,对比其他组的成果,取人之长补己之短,反复加深印象,从而巩固了相关理论知识。
3.3 促进了学生的自主学习能力
学生的学习能力包括通过图书馆和网络获取知识的能力、思维能力、实践能力和论文写作能力等多方面,虽然同学们意识到学习能力培养很重要,但较少接受自主学习能力的系统训练。在课题驱动教学模式下,没有教师灌输,也没有现成答案,学生只能通过自己努力及团队协作查找整理资料。解决课题过程中,能较规范地书写研究报告,梳理相关概念,进行程序设计,总结课题开发过程通过这一系列训练能提高获取知识能力、程序设计能力、文字表达能力和独立解决问题的能力。且学生通过课题答辩能检验自主学习能力的成效,加深对课题及所学知识的理解。
3.4 锻炼和增强了学生的团队精神
团队精神在学生的大学生活中常体现在课余活动之中,学习上则历来强调独立性。在“课题驱动式”实验教学中,学生认识到,知识学习中也需要团队精神,这和独立思考并不相悖。不少同学反映,“两个苹果”的比喻在此体现得尤为形象,学生既能吸收同组及同班同学提供的新知识(即交换别人的苹果),也必须为其它同学提供新知识(即自己也要有苹果)。这种交换通过团队来进行,团队形成的成果往往大于个人所想所做。学生无论是走上工作岗位还是继续深造,均需要依托项目组开展工作。在本科阶段训练学生在学习方面的团队精神,有助于同学更好地适应社会。在课题驱动式实验教学结束时,不少同学认为这一模式是一种很好的实验教学模式,值得推广。
4 结束语
在课题驱动模式的实验教学中,学生在目标约束下“在实践中学习”,并通过实践检验和加强学习效果。这和传统教育体制下将注意力集中在学生基础理论和知识的训练和掌握方面的教学方法存在明显差异。目前国内也有很多高校开始重视这种新颖的教学模式,将越来越多的实践环节引入到高校本科教学中[2,3,4,5]。本文以上述教学模式的改革为背景,在《数字图像处理》课程实验中实施课题驱动模式教学法,较好地解决了课时少、内容多、难度大的实验教学矛盾,是教育理念的更新,也是教学方法的探索。通过教学实践,我们发现该教学模式有助于激发学生学习积极性,提高学生自主学习能力,培养学生的创造性和团队精神,从而提高学生的综合素质,提高教学水平。
参考文献
[1]GONZALEZ R C,WOODS R E.Digital Image Processing[M].北京:电子工业出版社,2002.
[2]金炜,周亚训.“数字图像处理”课程项目驱动教学模式的实践[J].中国电力教育,2010,3(7):82-83.
[3]李熙莹.“数字图像处理”课程设计与学生实践动手能力的培养[J].计算机教育,2008,68(08):17-18.
[4]赵泉华,宋伟东.测绘工程专业《数字图像处理》课程教学探索[J].辽宁工程技术大学学报:社科版,2010,12(4):435-437.