浅谈闪存芯片在LCD中的应用

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在液晶显示器中,因为MCU程序和OSD菜单等数据的保存需要,经常用到FLASH芯片,常见的有MCU、25×××,24C××,39LV001、29FV等。本文系统介绍这些芯片在液晶显示器中的作用。
 
一、液晶显示器中常用芯片类型
 
1.液晶显示器中常用MCU
液晶显示器的发展经历了从多芯片到单芯片的发展过程,无论采用哪种方案,都必须有MCU来完成机器控制和图像显示。下面介绍一下液晶显示器常用的MCU.
液晶显示器和电视机所用的MCU是集成了运算器、控制器、存储器(也可外置)、输人输出功能的单片机,常用的有4位(如键盘控制器、遥控器)、8位、l6位和32位(如掌上电脑等嵌入式设备),仍有DIP和PLCC两种封装形式,最小的单片机是MICROCHIP公司生产的8位PIC10F(6引脚、SOT-23封装)。
正常情况下,MCU的vcc供电、OSC振荡源、RESET复位、接地端都固定,而IO端口的功能设置随程序而定。所以,我们在液晶维修中,常遇到即使是方案和芯片一样的驱动板,使用的程序不同,也会出现图像显示正常而开/关机无效,或者能够开/关机但没有图像显示的现象。
(1)NT68F63LG
该MCU是三星液晶的510、540、710、711、712、740、911、913等型号中使用的,芯片实物如图1所示。但由于该MCU存在缺陷, 所以凡是采用该型号MCU的液晶显示器,使用时间达到5000小时左右,就会出现故障。具体表现为:接信号黑屏(指示灯亮,开/关机正常,无图像)或者黑 屏上面显示“非最佳模式”。其原因,不是MCU中的程序数据出现错误,而是MCU的HV信号检测电路损坏所致。此时,故障MCU中的数据是完好的,将其读 出来,复制到新的MCU中即可使用。
 

 
注意:用来复制数据的MCU必须是全新的,如果采用翻新MCU可能你焊好后仍会出现以上故障。即使所有的是全新MCU,如果焊接了多次,也会损坏,所以焊接技术不是很好的朋友,可以使用PLCC44的IC插座。
(2)MTV312MV64
该MCU为MYSON公司生产,具各加密功能。使用该芯片的HP、金长城液晶,程序一般都进行了加密处理,编程器读出来的全部是D4,无法进行MCU程 序备份,芯片实物如图2所示。使用该型号MCU的明基液晶比较多,在Q7T4系列中常见。在实际维修中,该MCU的故障率非常低。
 

 
(3)MTV512GMV
该MCU也是MYSON公司生产,在明基液晶中常见,使用的有PLCC44和PQFP44两种封装形式,芯片实物如图3所示。在FP71G+液晶的一体屏上使用的,也是MTV-512GMV.
 

 
(4)ALIM6759
这是ACER公司生产的M6759,芯片实物如图4所示。该MCU主要在早期由冠捷公司生产液晶中使用,主要有联想、方正、AOC等。故障表现为,使用 一段时间后出现黑屏死机情况,必须断电才能开/关机。解决该故障,也必须换用全新的MCU.不过,因为该MCU上市时间较早,市场上翻新的MCU比较多。
 

 
该故障也是MCU硬件问题,旧芯片中的程序没有问题,读出来可以继续使用。
(5)M5964D
该MCU在DELL的15英寸液晶和部分使用通用板方案的=线品牌液晶中有使用,使用最多的是液品通用板的RTR2023、RTD-2013B、 ZANE3SL等,芯片实物如图5所示。该MCU无法使用西特尔3000U等编程器进行读取,试图读取会破坏MCU中的数据。该MCU的升级方案是 ISP,通过串口或并口进行升级。
 

(6)W78E65
该MCU在联想、方正等液晶中常见,与W78E062通用,其故障率非常低,芯片实物如图6所示。在实际维修中,在备份MCU数据或重写时要注意防静电,取放MCU过程中很容易损毁芯片中的数据,造成无法开/关机。
 

 
(7)W78E065P
芯片实物如图7所示,性能基本同W7E65.
 

 
(8)RTD2l20
该MCU在ACER液晶中常见(图8a的PLCC封装),在通用驱动板中使用非常普及(图8b的PQFP封装),现在的RM345 1、2025都使用该MCU.该芯片使用ISP升级方案,通过VGA来完成升级,方便和简单。但使用该方案的机器故障率较高、因为该MCU同时完成按键检 测、HV信号检测,所以容易受静电破坏而损坏,具体表现为按键板无效、不能识别VGA信号等。
 

 
(9)MXl0E8050
该MCU多见于唯冠公司生产的液晶及其代工的联想、方正、清华同方的液晶显示器中。该MCU与W78E65通用。芯片实物如图9所示。在实际维修中,该MCU故障率较低。偶尔会出现内部程序数据丢失的问题 ,重写即可解决。
 

 
(10)SM89516
该MCU常见于早期15英寸的液晶中,与AIM6759通用,可互换,该芯片故障率较低,可用于解决M6759的黑屏问题,芯片实物如图10所示。
 

(11)NT68F633LG
该MCU常见于清华同方和联想部分型号的液晶中。实际维修中,该MCU的故障率不高,也可能是使用较少的原因,芯片实物如图11所示。
 

 
(12)Weltrend WT61P4
该MCU是三星在NT68F63LG批量出现故障后,为解决该问题而选用的MCU方案,常见于540N、740、913等型号中,芯片实物如图12所示。该MCU与Nr6sF63LG不通用,其故障率较低,成本较高。
 

 
(13)近期的燕芯片方案DIP40封装
该方案在最近上市的单芯片TSUM16AK-LF方案中常见到,一般为驱动、电源、高压一体板,在唯一、HP等液晶中有使用。
关于MCU的代用:在实际维修中,因为手头不可能准备多种MCU芯片,所以经常会考虑代用问题。实际维修中,MCU的DF资料很难查找,通过一种简单的 方法可以帮助我们迅速找到MCU的代用型号,这就 是使用通用编程器。在器件选定后,用适配器来渎取手中的MCU型号。如果不报错,能够顺利读出其中的数据,基本可确定这两种MCU芯片可以代用。而且这种 方法不会损坏MCU芯片,非常安全可靠。
 
2.液晶彩显常用的ROM芯片
 
在显示器中,为保存OSD设置参数和调取预置显示模式,使主机能够发现显示器型号以及存储MCU程序数据,都需要不同型号的FLASH芯片。
(1)24C16
在液晶驱动板上,24C16一般用来存储显示器的用户模式和预置模式,以及用户调整的OSD面板的亮度、对比度、锐度、色温等数据,芯片实物如图13所示,工厂模式的预置数据也存在24C16中。显示器的预置模式和用户模式越多,芯片的存储空间就越大。所以,我们在实际维修中可能会看到用24C32、24C08来存储OSD数据。
 

 
该芯片中的数据非常重要。如果数据意外损坏或丢失,会导致无法开机、图像异常、检测不到信号、偏色、花屏等非常奇怪的故障现象。
(2)24C02
该芯片-般用来存储显示器的型号、生产厂家、支持分辨率类型、生产日期等信息,如图14所示。该芯片一般位于VGA和DVI接口附 近,用来完成与PC主机的信息交换I作。如果VGA接口没有该芯片,主 机将不能识别显示器型号,无法自动匹配显示器所支持的分辨率,只能显示即插即用显示器。不过,VGA接口附近的该芯片数据损坏。不影响显示器工作。即使空 白或没有,显示器也可正常工作。如果是DVI接口没有该芯片或芯片中的数据损坏,则DVI接口设备必须在电脑重启后才可使用,不能在主机正常工作时插上即 使用。该类芯片在三星液晶中使用的型号为A21SC,读法与24C02相同。
 

 
(3)24WC04
该芯片如图15所示,多用于存储OSD设置参数,引脚排列与24C02、24C08、24C16相同。而且该系列芯片,可用大容量的代换小容量的。
 

 
(4)24C08
图16两个是三星液晶中常用的OSD参数存储芯片,虽然型号为A81SC、S24CS08,但其读写与24C08相同。可以与24C08直接代换。
 

 
(5)39LV010
该芯片如图17所示,一般用于集成MCU的殚芯片方案中,如GM2110、GM5110等液晶显示器中,用来存储MCU程序,存储空间为64kB,工作电压为+5V.
 

 
(6)49LV010NT
该芯片如图18所示,是用于单芯片的液晶方案中,如GM2110等,存储空间为64kB,工作电压为+3.3V.
 

(7)PM25LV010
在这两年上市的液晶显示器中凡是使用 GM2621、GM5726、TS-UM16AL-LF、TSUM57AK、TSUM-58等单芯片的液晶中,都外置有128kB存储器,用来存储MCU 程序。该芯片如图19所示,其存储空间为128kB,工作电压3.3V,液晶常用的封装是SOIC8.
 

 
(8)屏码片
友达和京东方的17、19、22英寸的液晶面板上 都使用了SOIC8和TSSOP8封装的24C32和24C02的FLASH芯片,来存储屏的工作参数信息,如图20、21所示。在笔记本30P片插的宽 屏液晶面板上也都使用了FLASH芯片用来存储屏的生产厂家、生产日期、使用时间、工作参数等信息。如果这些信息被改写或丢失,屏将无法工作。也就是说, 如果这个芯片没了或坏了,屏就不能点亮了。
 
 

 
 
我们在对笔记本换屏时,如果遇到屏的接口正常,但换上后屏不亮,应该考虑更换码片(把坏屏的码片取下来焊在新屏上),或者重写码片信启、数据。
 
二、芯片的作用
 
1 MCU内置存储空问
一般独立的MCU芯片都内置一定空问的存储容量,如NT68 -F63LG、MTV5l2GMV等,而具有多功能的专用芯片囚为设计封装的原因,多采用外置存储空间。当然对于NT68F63LG之类的MCU,如果内 置存储空间不足,也可以通过外置存储器来扩充。像TSUM16AK,TSUM56AL,TSUM57AK,TSUM -58AW之类的芯片都是内置MCU功能的液晶专用芯片,这些芯片都需要外置25XXX的芯片来存储程序代码。
2 MCU外置FLASH用来存储MCU程序
(1)39或49系列存储芯片
使用39或49系列芯片的机器一般是GM2110或GM2210方案的机器,在飞利浦、联想、明基、DELL等品牌中经常见到,据维修经验,该机的MCU程序出现问题较少。
(2)25系列存储芯片
使用25系列芯片的机器是最近两年上市的显示器,一般是单芯片方案,使用TSUM16、TSUM17、TSUM5c、TSUM57、TSUM58、GM -2621、GM5621、GM5726之类的方案,该芯片集成LVDS输出,VGADA转换、MCU、按键控制等功能。外置的25XXX芯片用来存储MCU执行程序代码。在实际维修中,MCU程序出现损坏的情况不多。
3 OSD设置参数存储芯片24C16、24C32、24C08、24C04
所有的CRT和液晶显示器都支持多种显示模式,同时还可根据用户的偏好存储数个用户模式,这些模式的相关设置参数都存储在24CXX芯片中。该芯片的容量越大,能够预置的工厂模式和存储的用户模式也就越多。
在实际维修中,该芯片中数据损坏导致的故障非常多,同时故障表现也非常复杂。
4 VGA与主机信息交换存储芯片24C02
我们使用液晶显示器,主机能够识别出显示器型号并自动设置显示模式,其主要原因就是该芯片的存在。在显示器与主机连接后,主机会通过SMB总线访问显卡,GPU会通过VGA信号线的第12、15根SDA和SOL总线与显示器进行通读,也就是读取24C02中的数据Ⅱ只有完成上数数据交换动作,主机才能够正确识别出显示器的型号,并根据显示器的支持模式列出对应的分辨率。
如果该芯片损坏或VGA信号线的第12、15断线,主机就无法识别显示器,在桌面属性中只能显示“即插即用显示器”。
5.DVI与主机信息交换存储芯片24C02
DVI接口的24C02数据更加重要,虽然DVI也是支持即插即用,但它的即插却用与VGA有区别,在开机状态下我们连机DVI信号线是无效的,显示器 是不会出像的。我们必须在关机状态下连接好DVI信号线,然后再开机,只有这样显示器才能正常工作。因为在连机加电后,主机同样要通过SCL和SDA总线 读取DVI接口的24C02中的信息,如果该芯片中的信息丢失或损坏,那么主机就无未予与显示器完成数据交换,显示器就无未法显示。
6 OSD设置芯片保存在MCU内
驱动板上面没有FLASH芯片,OSD菜单的相关信息直接保存的在MCU中,MCU中部分空问用来存储OSD的相关设置参数。


三、常见的几种驱动板方案

 
1 明基G900HD(MCU+解码芯片)
该方案为MCU+解码芯片,如图22所示,MCU完成HV信号检测和模式判别、按键判别等工作,解码芯片用来完成VGA信号模数转换和LVDS信号输出功能。
 

 
2.菲利浦170X6
该方案是比较传统的也是常见的液晶驱动板方案,由LVDS输出芯片+MCU+外置存储器组成,如图23所示。GM5321是集成了MCU功能的多功能芯 片,该芯片同时完成VGA和DVI的模数转换功能。该驱动板上同时有39芯片用来存储MCU程序,24C16(DIP8)用来存储OSD设置参数,DVI 和VGA接口各有一个24C02用来存储显示器的相关数据。
 

 
3 GM5726外置存储器
 
这种方案是现在使用最多的单芯片方案,图24是三星943NW所使用的驱动板。
 


 

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