LS101I27-MP-V1：10.1英寸TFT LCD模组，800×1280 WXGA分辨率，MIPI接口，集成PWM亮度控制
LS101I27-MP-V1：10.1英寸TFT LCD模组，800×1280 WXGA分辨率，MIPI接口，集成PWM亮度控制
产品副标题 / 关键词
10.1英寸显示屏，800(RGB)×1280 WXGA分辨率，透射式a-Si TFT-LCD模组，MIPI差分数据与时钟输入（4通道），显示色彩16.7M，供电电压VDD1=+1.8V（典型值），VSP=+5.8V（典型值），VSN=-5.8V（典型值），集成PWM亮度控制（CABC），DBV[11:0]寄存器，CABCPWM_OUT占空比控制，逻辑供电电压VDD1=+1.7~+1.9V，电源电压VSP=+5.7~+5.9V，VSN=-5.9~-5.7V，立信（万安）智显科技有限公司
1. 概述与产品定位
LS101I27-MP-V1由立信（万安）智显科技有限公司开发，是一款10.1英寸TFT LCD模组，分辨率为800(RGB)×1280（WXGA）。该规格书于2022年12月27日发布，详细说明了模组的绝对最大额定值、直流电气特性及接口定义，并重点介绍了基于PWM的精密内置亮度控制模块（CABC）。
本产品规格书作为权威技术文档，明确了模组的物理接口（MIPI）、供电要求以及独特的集成亮度控制机制。我们明确建议工程师严格遵循本文所述的多路电源电压（VDD1、VSP、VSN）及PWM亮度控制参数，以确保模组可靠运行并实现最优的显示亮度管理。
2. 产品详细概述与架构
- 核心技术：透射式a-Si TFT-LCD（非晶硅薄膜晶体管液晶显示）模组，由TFT-LCD面板、驱动电路和背光单元组成。
- 显示分辨率：WXGA：800(RGB)*1280像素阵列。
- 接口类型：MIPI（移动产业处理器接口）差分数据与时钟输入，数据通过D0至D3引脚输入（4通道），时钟通过CLKP/CLKN输入。
- 显示色彩：最高支持16.7M色。
- 电源架构：需要三路电源供电：逻辑电源（VDD1=+1.8V）、正模拟电源（VSP=+5.8V）和负模拟电源（VSN=-5.8V）。
- 亮度控制：配备专用亮度控制模块，内置数字亮度值（DBV[11:0]）及外部PWM输出（CABCPWM_OUT），用于控制外部LED驱动IC。
3. 详尽技术规格
3.1 机械与物理规格
| 参数 | 规格 | 单位 |
|---|---|---|
| 模组型号 | LS101I27-MP-V1 | - |
| LCD尺寸（对角线） | 10.1 | inch |
| 分辨率 | 800(RGB) × 1280 (WXGA) | Pixels |
| 显示类型 | 透射式a-Si TFT-LCD | - |
| 接口类型 | MIPI差分数据及时钟输入（4通道：D0P/N至D3P/N，CLKP/N） | - |
| 显示色彩 | 16.7M | - |
| 逻辑供电电压（VDD1） | +1.7至+1.9（典型值+1.8） | V |
| 正模拟供电（VSP） | +5.7至+5.9（典型值+5.8） | V |
| 负模拟供电（VSN） | -5.9至-5.7（典型值-5.8） | V |
| 电源引脚 | AVDD (5.8V), AVEE (-5.8V), DVDD (NC) | - |
| 背光引脚 | VLED（阳极），FB1-6（阴极连接） | - |
| 供应商 | 立信(万安)智显科技有限公司 (Lesson Smart Display Technology Co.,Ltd) | - |
| 文档日期 | 2022-12-27 | - |
3.2 电气与接口规格
3.2.1 绝对最大额定值
绝对最大额定值是指产品在短时间内能够承受的极限值。超出这些限值可能导致永久性损坏。
| 参数 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 逻辑供电电压 | VDD1 | -0.3 | +2 | V |
| 电源电压 | VSP ~ VSSA | -0.3 | +6.5 | V |
| 电源电压 | VSSA ~ VSN | +0.3 | -6.5 | V |
3.2.2 直流电气特性（工作条件）
| 参数 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 逻辑供电电压 | VDD1 | +1.7 | +1.8 | +1.9 | V |
| 电源电压 | VSP | +5.7 | +5.8 | +5.9 | V |
| 电源电压 | VSN | -5.9 | -5.8 | -5.7 | V |
| 输入电流 | Idd | - | TBD | TBD | mA |
| 输入电压 'H' 电平 | VIH | 0.7* VSP | - | VSP | V |
| 输入电压 'L' 电平 | VIL | AVSS | - | 0.3* VSP | V |
3.2.3 接口引脚分配（输入端）
该模块采用 32 引脚接口，主要电源与信号引脚如下：
| 引脚编号 | 符号 | 功能 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 1, 2 | VLED | 阳极 | 背光 LED 电源正极（+） |
| 3, 4 | NC | NC | 未连接 |
| 5-10 | FB1- FB6 | 阴极 | LED 背光反馈回路（-） |
| 11, 17, 18, 21, 24, 27, 30 | GND | 接地 | 所有信号的接地参考 |
| 12, 13 | DVDD, VDD18 | NC | 未连接（内部自生成） |
| 14 | NC | NC | 未连接 |
| 15 | AVDD | 电源 5.8V | 正模拟电源（VSP） |
| 16 | AVEE | 电源 -5.8V | 负模拟电源（VSN） |
| 19, 20 | D0P, D0N | MIPI 差分数据输入 | MIPI DSI Lane 0（±） |
| 22, 23 | D1P, D1N | MIPI 差分数据输入 | MIPI DSI Lane 1（±） |
| 25, 26 | CLKP, CLKN | MIPI 差分时钟输入 | MIPI DSI 时钟通道（±） |
| 28, 29 | D2P, D2N | MIPI 差分数据输入 | MIPI DSI Lane 2（±） |
| 31, 32 | D3P, D3N | MIPI 差分数据输入 | MIPI DSI Lane 3（±） |
3.3 亮度控制模块（CABC PWM）
该模块集成了先进的内容自适应亮度控制（CABC）功能块，可实现节能与精细化亮度管理。
- CABC 外部输出：该功能块产生一路外部输出信号 CABCPWM_OUT，用于控制外部 LED 驱动 IC，从而使显示屏能够调节整体亮度。
- 手动亮度设置（DBV）：通过地址 R51h 处的 12 位寄存器 DBV[11:0] 设定手动显示亮度值，取值范围为 0 至 4095（2^12 - 1）。
- 占空比计算：CABCPWM_OUT 的最终占空比按下式计算：
(DBV[11:0]) / 4095 x CABC duty。其中 CABC 占空比是在分析一帧显示数据内容后生成的。
计算示例
规格书中给出了完整的计算示例：
- 已知条件：CABC_PWM_OUT 周期 = 2.95 ms，DBV[11:0]（R51h）= 十进制 '2048'，CABC 占空比 = 74.42%。
- 计算过程：CABC_PWM_OUT 占空比 = (2048 / 4095) × 74.42% = 37.22%。
- 脉冲结果：在 2.95ms 周期下，高电平（有效）持续时间为 1.10ms，低电平持续时间为 1.85ms。
特殊架构 II 模式
当使用架构 II 模块时（BL 控制位为 '0'），CABCPWM_OUT 始终输出低电平，且 DBV 寄存器（R51h）将读取固定值十进制 1084（相当于 26.47% 占空比）。
4. 应用指南与关键注意事项
预期用途
- 需要 WXGA（800×1280）分辨率的 10.1 英寸显示应用。
- 使用 MIPI DSI 接口作为视频输入的系统。
- 希望采用先进的内容自适应亮度控制（CABC）以节省功耗并提升用户体验的应用。
- 设计为使用由显示模块 PWM 信号控制的外部 LED 驱动 IC 的产品。
关键设计注意事项
- MIPI DSI 接口配置：该模块使用 4 条 MIPI 数据通道（D0 至 D3）加 1 条时钟通道（CLK）。主处理器必须配置为在 WXGA 分辨率（800×1280）下以 4 通道 MIPI DSI 模式工作。
- 三路电源供电：该模块需要三路独立且严格稳压的电源：VDD1（+1.8V）用于逻辑电路，AVDD/VSP（+5.8V）用于正模拟电源，AVEE/VSN（-5.8V）用于负模拟电源轨。需要专用 PMIC 或多个 DC-DC 转换器。
- 重要引脚说明：
- DVDD（引脚 12）与 VDD18（引脚 13）：这些引脚标记为NC（不连接）。内部逻辑电源由其他供电源生成。请勿连接这些引脚。
- 背光引脚（VLED、FB1-6）：引脚 1 和 2（VLED）为背光阳极（+），通常连接至外部 LED 驱动 IC 的输出。引脚 5-10（FB1-6）为背光 LED 串的阴极（-）回路。背光驱动器完全外置，由下述 CABCPWM_OUT 信号控制。
- 集成 PWM 亮度控制（CABC）：这是一项关键特性。显示模块内部根据帧内容计算最佳背光占空比（CABC 占空比），并与手动寄存器设置（DBV）相结合。最终 PWM 信号（CABCPWM_OUT）必须路由至外部 LED 驱动 IC 的控制引脚。
- 需要外部 LED 驱动器：该模块没有内置 LED 驱动器。它需要外部 LED 驱动 IC 来提供背光电流。模块提供控制信号（CABCPWM_OUT）和 LED 负反馈回路（FB 引脚）。
- DBV 寄存器设置：12 位 DBV 寄存器（R51h）支持 4096 级手动背光调节。基于内容分析的 CABC 占空比会进一步乘以该值，实现动态节能控制。
- 架构 II 模式（BL='0'）：当 BL 位设为 '0'（表示架构 II 模式）时，外部 PWM 输出（CABCPWM_OUT）被强制拉低（外部 LED 关闭）。在此模式下，DBV 寄存器值将固定为 1084（26.47%）。
操作与合规
- 在操作和组装过程中，请遵守标准ESD 防护措施。
- 该模块包含易碎玻璃和精密 FPC，请小心处理。
- 请勿尝试拆卸或改装 LCD 模块。
- 所有 NC（不连接）引脚应保持开路。
5. 结论与设计导入支持
LS101I27-MP-V1 规格书详细描述了一款10.1 英寸 WXGA TFT 显示模块，采用标准 4 通道 MIPI 接口，并具有独特的集成内容自适应亮度控制（CABC）模块，可提供外部 PWM 输出以驱动外部 LED 驱动器。
核心优势
- 标准 4 通道 MIPI 接口：可简便连接至常见移动及嵌入式处理器。
- 集成 CABC PWM 控制：通过内容自适应背光调光实现先进节能，无需额外外部传感器或计算。
- 灵活亮度控制：将手动 12 位亮度寄存器（DBV）与自动内容分析相结合，实现精细控制。
- 明确定义的引脚布局：清晰的 32 引脚接口，配有专用电源（AVDD、AVEE）和反馈（FB1-6）引脚，便于连接外部 LED 驱动器。
主要设计重点
- 关键设计任务是实现三路电源供电（VDD1=+1.8V，VSP=+5.8V，VSN=-5.8V），并选择一款可接受外部 PWM 调光控制信号（CABCPWM_OUT）的外部 LED 驱动 IC。
- 配套要求：将主机的 MIPI DSI 发送器配置为 WXGA 分辨率下的 4 通道模式。将 CABCPWM_OUT 信号从 FPC 路由至 LED 驱动 IC 的 PWM 调光输入端。为背光 LED 串提供 VLED（阳极）和 FB1-6（阴极）连接。
该模块非常适合需要标准 10.1 英寸 MIPI 显示屏、具备先进内置节能亮度控制特性以及外部 LED 驱动器设计的应用。