AM-OLED顯示驅(qū)動(dòng)芯片中內(nèi)置SRAM的設(shè)計(jì)
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仲裁器首先接受來自顯示控制模塊的SRAM讀操作請(qǐng)求，然后接收來自MCU的寫請(qǐng)求。這時(shí)，mcu_wr有一個(gè)上升沿，D觸發(fā)器將鎖存輸出高電平，并經(jīng)反相器反向輸送到與非門，與非門輸出低電平，使disp_r置“0”，以打斷顯示讀信號(hào)響應(yīng)，直到仲裁器處理完sram_wr信號(hào)請(qǐng)求，再由時(shí)序產(chǎn)生電路反饋一個(gè)完成信號(hào)sram_done，并清零sram_wr的D觸發(fā)電路。由于顯示讀的D觸發(fā)器的輸出信號(hào)disp保持高電平，使與非門的輸出變高，disp_r重新置為“1”，同時(shí)重新處理打斷的disp_rd信號(hào)。
第二種時(shí)序沖突是仲裁器先收到外部MCU的讀請(qǐng)求信號(hào)，在還沒有結(jié)束處理這個(gè)請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，顯示控制模塊的并行讀請(qǐng)求信號(hào)已送到仲裁器。這時(shí)請(qǐng)求信號(hào)disp_rd的一個(gè)上升沿使disp由低電平變?yōu)楦唠娖?，此時(shí)mcu_rd的D觸發(fā)器輸出保持為高電平，與非門不受disp信號(hào)的影響，一直輸出高電平。由于顯示讀請(qǐng)求信號(hào)被延遲，直到處理完MCU讀請(qǐng)求信號(hào)，清零信號(hào)開啟，使mcu_rd的D觸發(fā)器輸出低電平，這時(shí)，與非門輸出高電平，disp_r重新置為“1”，時(shí)序產(chǎn)生電路響應(yīng)其請(qǐng)求。
3．2 時(shí)序產(chǎn)生電路
由仲裁器電路產(chǎn)生的總請(qǐng)求信號(hào)sram_access送到這里后，可用以產(chǎn)生SRAM時(shí)序控制信號(hào)。該模塊采用單穩(wěn)態(tài)時(shí)序電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)其功能，其難點(diǎn)主要是解決預(yù)充信號(hào)Prech和字線選擇信號(hào)WL的產(chǎn)生問題。根據(jù)SRAM的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)可知，Prech只在讀操作才對(duì)位線充電，寫操作時(shí)不充電；由于字線選擇信號(hào)WL在讀操作和寫操作時(shí)的脈寬不一樣，故需要采用不同時(shí)延模塊，并根據(jù)不同操作，通過傳輸門來選擇輸出WL信號(hào)。
4 仿真結(jié)果
對(duì)基于0．18μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝庫設(shè)計(jì)的大小為320x240x18位的內(nèi)置SRAM結(jié)構(gòu)使用Hspice對(duì)其子模塊(320x60x18位)進(jìn)行仿真，所得到的讀寫總電流波形如圖6所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/166194.htm
由圖6可見，改進(jìn)結(jié)構(gòu)在寫操作時(shí)沒有大電流，而在讀操作時(shí)會(huì)有部分尖峰電流，這主要是由于平衡預(yù)充位線抬高了位線初始電壓，從而降低了預(yù)充PMOS管的導(dǎo)通電阻所致。
改進(jìn)SRAM結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)功耗為4．6mW。若用傳統(tǒng)SRAM結(jié)構(gòu)，對(duì)于相同大小的電路，其仿真得到的動(dòng)態(tài)功耗為5．96mW。因此，相比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改進(jìn)型結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)功耗減小了22．8％。
5 結(jié)束語
本文對(duì)顯示驅(qū)動(dòng)芯片中內(nèi)置SRAM電路進(jìn)行了低功耗研究與設(shè)計(jì)。新方法采用位線劃分和字線劃分技術(shù)來設(shè)計(jì)SRAM整體結(jié)構(gòu)，從而降低了寄生電容。事實(shí)上，結(jié)合低功耗位線技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)SRAM單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，寫操作時(shí)停止對(duì)位線預(yù)充電，可以達(dá)到降低功耗目的。而引入仲裁算法可解決SRAM訪問的時(shí)序問題。根據(jù)SRAM讀寫操作要求設(shè)計(jì)的時(shí)序產(chǎn)生電路的仿真結(jié)果顯示，其動(dòng)態(tài)功耗可以得到大幅降低。
目前，本電路已經(jīng)應(yīng)用在一款A(yù)M_OLED顯示驅(qū)動(dòng)芯片中，并已完成前期仿真。仿真結(jié)果可以達(dá)到預(yù)期指標(biāo)要求，從而證明了該電路的可行
性。
評(píng)論