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Test5: SVGAなCMOS/TTL入力の液晶パネル

●まえがき
いままで解像度XGA(1024x768ドット)、LVDS入力、RGB各6bitsの液晶パネルだけを扱ってきました。
理由は、
・LVDSの配線数はCMOS/TTL入力のパネルより少ない  (LVDSは差動4ペア 、CMOS/TTLはHS,VS,DE,RGB各6bitの計21信号)
・規格統一されており入力同期条件などの差があまりないと思われた  (XGAパネルのdatasheetを読み漁った結果、ほぼ同じであった)
・マザー性能(ノートPC)1GHz前後と組合せを考えた場合、液晶パネルの多くがXGA

などですが、小型なものを作るにあたりちょっと困ってきました。
液晶パネルの入手です。12.1"以上のXGAパネルは比較的入手できるのですが
これより小さい10.4"、8.4"、6.3"などのXGAパネルは、現在あまり出回ってないようです。
たまに見かけても高値です。(将来はわかりませんが)

そこで今回、解像度SVGA(800x600ドット)の液晶パネルを使ってみることにしました。
入手は比較的容易ですが、この世代の液晶パネルは入力条件など各様と思われ、マザーとの組合せが懸念されます。
同一ノートPCのマザーと液晶パネルを使えばもちろんOKなのですが、
入手制約が多くなるのでここではマザーと液晶パネルの任意の組合せを考えています。

配線はかくごの上ですが、IDE信号数よりはちょっと少なくてすみます。

●ノートPCのSVGAパネル
使いこなしのためSVGAパネルのJunkノートを入手しました。
この世代の重いノート、今更見向きもされないせいか半額セールで\500とか\300でした。
最もHDD欠、メモリ欠(オンボード32MBは有り)、はてはヒンジ割れ(3台中2台)だったりですが、
液晶パネルが割れてなければ、外観はどうでも良しです。
入手品は下記です。液晶型名は分解後調べた型名で偶然にもこの時代の各方式ががそろいました。

   ノートPC型名        CPU速度     液晶パネル
---------------------------------------------
(1)5233NU/Y:    MMX233MHz、HPAのSVGA 12.1"   -->型名SX31S008(CA51001-0196) 日立製
(2)NU V16D:      MMX166MHz、DSTNのSVGA 12.1" -->型名???(失念)
(3)5166NU8/W:  MMX166MHz、TFTのSVGA 12.1"   -->型名NA19018-C501(CA51001-0160)'97 Fujitsu製

とりあえず動作確認、2台動作OK,1台不動でしたがこれも分解・再組立でOKでした。
いずれも一応カラーですが、表示画質は、まぁ〜世代を反映してますね。
どうでもよいのですが、HPAとDSTN、映りの差がよう解らんです。

で、マザー側(液晶接続)コネクタ、フレキケーブル、液晶側コネクタなどを観察
・マザーの液晶コネクタはいずれも同じ
・フレキケーブルは、チップ抵抗(終端補正か?)があったりなかったりでかなり違う
・液晶側のコネクタはいずれもこの世代で良く見る? 41pinで同じ

実物です。
(1)のHPA:SVGA 12.1"LCD:裏面                                                         (3)のTFT:SVGA 12.1"LCD:裏面

マザーの液晶コネクタが同じなので本体と上半身(フレキ+液晶パネル)を入替えてみました。
いずれも表示に支障なし(全ての組合せではないです。適当ー)
同一メーカーのせいか上半身は互換ありのようです。

液晶パネルのみを入替えてみます。
(2)(3)のパネルを入替えて見たが表示しない。
はて?41pinのピンアサインをフレキケーブルの接続を元に適当に見てみると
GND、VCC、信号アサインが全く違いました!
写らなくてあたりまえどころか、燃えなくてよかった・・・・・

= フレキケーブルの配線でマザー側と上半身互換ということです。
(注:メーカーは互換の保証などしていません。念のため)

●使用予定のSVGAパネル
遊び?は適当に切り上げて、実際使用予定のSVGAパネルの動作確認です。
候補は 8.4"と10.4"の2つ
・LQ84S02  TFT 8.4" Sharp製(BIBLO NC VI20のもの)  魔流さんからの頂きものです。ありがとうございます。
・NL8060BC26 TFT 10.4" NEC製(PC-9821Nb10/S10F?)  オクで\1k

で先のノートとどう繋げるかですが、
いずれも液晶パネルとのフレキ(ケーブル)がついていたので、
・LQ84S02  フレキの液晶側近くを切断、ポリウレタン線で信号を引出し独自にコネクタ化
・NL8060BC26  フレキでなく個別線なので、切断して独自にコネクタ化

  BIBLOノート側はフレキ(チップ抵抗のところ)の途中からポリウレタン線で信号を引出し独自にコネクタ化、
これで先の液晶パネルとコネクタ接続できるようにしました。

LQ84S02 01A :裏面(コネクタ加工済み)                                                      NL8060AC26-05:裏面(コネクタ加工済み)

で、(3)5166NU8/W本体と繋いで見ると同期がずれることもなくあっさり表示できました。
準備のわりにひょうしぬけ・・・・・
なお、このような動く動作環境を持つことにも意味があります。

LQ84S02 01A  とBIBLO(NU)本体接続                                                                         NL8060AC26-05 とBIBLO(NU)本体接続

注:RGB6bitは上位2bitのみ接続で、下位4bit接続はさぼってます・・・(HS,VS,DE,RGB各2の9信号接続)
     BIOS画面の色数ではこのサボリは現れないです。
 

●マザーはなにを使うか
アナログRGBを使って、Coconet(Aitendo)さんのキット(A-100Kなど)+SVGA液晶パネル
とすれば、マザー側選択肢は広く、悩む必要もないのですが、
できれば小型化のためマザーと液晶パネルは直結したい。
とするとSVGAのCMOS/TTL出力を持ったマザーに限られます。
できるだけ高性能なものにしたいが、どんなものがあるか・・・

TridentかNeomagicグラフィックチップ搭載のマザーになるのですが、
チップのピンアサインが入手できるTrident Cyber9525DVD搭載マザーが良さそうです。
で、MFマザーかMCマザーになるのですが、
  MF/PenIII/Trident はXGA液晶パネル
  MF/Celeron/Trident はSVGA液晶パネル
PenIIIのものは持っているが、Celeronは持っていない。
BIOSでXGA/SVGAは選択しているだけではないかとも思ったのですが、
SVGAに間違いなく対応している、 Celeron450MHzのものをを入手しました。
MF/Celeron/Trident のなかでは最高速ですが、今時の450MHz、競合者はいないようで・・・

●ようやくマザー&SVGA液晶接続
マザーの液晶接続は、Cyber9525DVDのdatasheetがあるのでテスターでマザーのビデオ出力サブボードコネクタとの対応を見るだけです。
IDEのポリウレタン配線同様に処置して信号を取出します。
マザーと液晶パネル間は、IDEフラットケーブルをつかいました。
LCD,VCCは特に細工なく出力されてました。

で、BIOS表示させてみると、、、表示はされたが、ずれてるー???

んーどうすっかな、ちょっと調査
・HS(Hrizontal Sync)のみを外す  ・・・> 表示が流れた(水平ラインがバラバラ)
・VS(Virtial Syanc)のみを外す ・・・> 表示が流れた(TVの同調外れのような画面)
・DE(Data Enable)のみを外す ・・・> 表示かわらず正常!
このパネルはHSとVSのみで同期をとっていて、DEは使っていないようです。
しょうがない、同期をずらすか。
HSの同期を合わせてから、次にVSの同期を合わせることにします。

さらに調査
HSをNANDゲートで反転して入れてみる ・・・> 表示がもっとに右にずれた。
これで液晶パネルは、下図の↑時点で、水平同期の開始タイミングを取っていると予想できます。

で、4bit Counter x2IC と(Quad)NAND Gate x1ICの標準ロジックICで
画面でずれている、約96ドット分、HS信号の立上りを遅らせます。
こんな感じ、

  最小IC数で処理すべく苦労したのですが、うまく水平同期あうでしょうか?

表示開始点(水平同期)ぴったりー、と思ったら・・・・・・・・・・右端切れてるーーー、このマザーSVGAでなく、XGA出力か?(泣
この時まで「BIOSでXGA/SVGAは選択しているだけではないか」の予想はすっかり忘れてました。

気を取り直して、LCDの選択を指定しているピンがマザーにないか探します。
あやしげな空きピンを順にプルダウン・・・GND横の92pin/100pin中でした!
当然、HS信号の同期合わせはパァーです(泣
最初のBIOS表示画面全体を良く見るべきでした・・・(T_T)

HS信号の補正回路を外し、92pinをGND接続したのがこれ、補正回路写ってますがバイパスになっています。

上下方向(垂直同期)は合っているようです。
左右方向、写真では解りにくいのですが、3or4 ドットほど表示が左にずれてます。
実用には差し支えないのでこのままとしますか。
(合わせられなくもないが、もうめんどー)

●最後に
今回も苦労しましたが、マザーと液晶パネルの組合せ、思ったほど同期ずれはないのかも。
関係するピンアサインを記載しておきます。
MF/Tridentマザーの液晶パネル接続アサイン    2005.2.6改定(*2を追記)
   Noridaさんの「MF-Trident小基盤」ピンアサインに追記。
   Sus/Reg信号も見つけたのでこれも追記しています。これでPush On起動できます。

LQ84S02 01A    液晶パネルピンアサイン
   検索で見つかりませんでしたが似たような型名LQ084S1DH01のものが見つかり、GND,VCCの違いを調べると同じようでしたので試したらOKでした。
   VCCは+3.3Vです。

NL8060AC26-05  液晶パネルピンアサイン
   Datasheet見つかりました。VCCは+3.3V[+5V]と記載されてますが、+3.3VでOKでした。
 

現在マザーの加工は終り。基本的な動作(Windowsインストール)はOKです。
これから組込み作業ですが、年越しになりそうな予感。


●応用その1:
MF/Celeron/Trident のノートPCはカタログ上、SVGA液晶パネルですが、
MF/PIII/Tridentの上半身(XGA)と交換して、XGAノートとして使えそう(未確認、どこかのサイトで既出かも・・・)
マザー側では92pinのGNDショートが処置されていないので、
     ノート本体のモニタサブボードか、
     ノート上半身の液晶フレキ
の何れかでなされているはずですが、未調査です。
 

●応用その2:
MF/PenIII(〜600MHz)/Trident マザーは、カタログではXGA液晶パネル対応ですが、
マザーのモニタ出力サブボードコネクタ 92pinをGNDとショートすればSVGA液晶パネルと直結できそう(未確認)


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