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TWI397896B - 使用單一資料致能訊號來控制顯示器時序之方法及相關時序控制電路 - Google Patents

使用單一資料致能訊號來控制顯示器時序之方法及相關時序控制電路 Download PDF

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TWI397896B
TWI397896B TW098101202A TW98101202A TWI397896B TW I397896 B TWI397896 B TW I397896B TW 098101202 A TW098101202 A TW 098101202A TW 98101202 A TW98101202 A TW 98101202A TW I397896 B TWI397896 B TW I397896B
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Description

使用單一資料致能訊號來控制顯示器時序之方法及相關時序控制電路
本發明相關於一種使用單一資料致能訊號來控制顯示器時序之方法及相關時序控制電路，尤指一種使用單一資料致能訊號來控制顯示器遮沒週期時序之方法及相關時序控制電路。
顯示系統可透過傳輸通道來接收視訊訊號中的影像圖框，再經過訊號處理後，可在螢幕上顯示靜態影像或動態視訊。顯示系統一般遵循視訊電子標準協會(Video Electronics Standards Association，VESA)所提出的廣義定時公式(Generalized Timing Formula，GTF)，並可依據影像資料的格式分為類比顯示系統或是數位顯示系統。
傳統的陰極射線管顯示裝置(cathode ray tube，CRT)為類比系統，在螢幕上並非一次顯示全部顯示畫面的影像資料，而是藉由人眼影像暫留的特性，將影像訊號分段後再逐列掃描，亦即從一水平線的一端掃描到另一端後，再移動至下一條水平線開始下一次掃描。在陰極射線管顯示裝置的時序控制中，一個畫面的訊號包含水平畫面訊號與垂直畫面訊號。水平畫面訊號包含每條水平線的影像資料、前廊訊號(front porch)、水平同步訊號(horizontal synchronization)及一後廊訊號(back porch)。前廊及後廊訊號不傳送任何資料，而是用來讓陰極射線管有足夠時間移動到掃描的起始點，而水平同步訊號則用來通知陰極射線管何時開始掃描。同理，垂直畫面訊號包含前廊訊號、垂直同步訊號(vertical synchronization)及後廊訊號，其功用與水平畫面訊號相同。
液晶顯示裝置(liquid crystal display，LCD)為數位系統，由於具有低輻射、體積小及低耗能等優點，因此已逐漸取代傳統的陰極射線管顯示器，廣泛地應用在筆記型電腦、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)、平面電視，或行動電話等資訊產品上。在液晶顯示裝置中，閘極驅動器(gate driver)傳送訊號至顯示面板上的掃描線，以控制水平線上每個像素的開關。源極驅動器(source driver)則傳送影像資料(如紅、綠、藍訊號)至顯示面板上的資料線，以驅動每個像素的液晶分子。液晶顯示器由於結構上與傳統顯示器大不相同，在時序控制上並無陰極射線管需要移動的問題存在，取而代之為驅動液晶開關的時間及資料傳輸的時間延遲等。一般仍會採用VESA規範來進行內部影像處理與定時技術，例如使用水平同步訊號用來定義每條掃描線的起始，而使用垂直同步訊號用來定義每個圖框的起始。
請參考第1圖，第1圖為先前技術中一液晶顯示器之時序控制方式的時序圖。第1圖顯示了一垂直同步訊號Vsync、一水平同步訊號Hsync、一資料致能(data enable)訊號DE，以及像素資料訊號PX。在顯示週期TD中，水平同步訊號Hsync、垂直同步訊號Vsync和資料致能訊號DE具高電位，此時可將影像資料分別寫入相對應之像素；在遮沒週期(porch period)TP中，資料致能訊號DE具低電位，因此並未寫入影像資料，此時會利用水平同步訊號Hsync和垂直同步訊號Vsync來控制其它訊號之間的同步。
請參考第2圖，第2圖為先前技術中另一液晶顯示器之時序控制方式的時序圖。第2圖之時序圖顯示了一資料致能訊號DE、一像素資料訊號PX，以及一計數值LC，可應用於在遮沒週期無外部水平同步訊號Hsync和垂直同步訊號Vsync之液晶顯示器。由於在遮沒週期並無外部水平同步訊號Hsync和垂直同步訊號Vsync，此先前技術採用單一資料致能訊號DE來控制遮沒週期時的時序，在資料致能訊號DE的正緣會清除線計數器(line counter)之值，並開始紀錄時間資訊，使得液晶顯示器在遮沒週期內能夠依據計數值來執行其它運作。然而，當離開遮沒週期TP再次進入顯示週期TD時，若是資料致能訊號DE有所偏移(如第1圖所示之Δt)，資料致能訊號DE和內部圖框邊界之間的同步會發生問題。
本發明提供一種使用單一資料致能訊號來控制一顯示器內時序之方法，其包含在一第一顯示週期內一資料致能訊號之正緣處，記錄一計數器之一第一計數值以控制在該第一顯示週期內一條水平線，以及在記錄該第一計數值後清除該計數器之值以重新計數；在該第一顯示週期內該資料致能訊號之負緣處，記錄該計數器之一第二計數值以標示在該第一顯示週期內該資料致能訊號由高電位轉為低電位的時間點；在進入接續該第一顯示週期後之一遮沒週期後，當該計數器之值到達該第一計數值時，清除該計數器之值以重新計數；以及在接續該遮沒週期後之一第二顯示週期內該資料致能訊號之正緣處，清除該計數器之值以重新計數，並依據該第一計數值來控制在該第二顯示週期內一條水平線之時間長度。
本發明另提供一種利用單一資料致能訊號來控制一顯示器之時序控制電路，其包含一計數裝置，用來在一第一顯示週期、在接續該第一顯示週期後之一遮沒週期，以及在接續該遮沒週期後之一第二顯示週期內分別紀錄相對應之計數值，並在接收到一清除訊號時重新計數；一紀錄裝置，用來在該第一顯示週期內一資料致能訊號之正緣處記錄該計數裝置之一第一計數值，以及在該第一顯示週期內該資料致能訊號之負緣處記錄該計數裝置之一第二計數值；一控制裝置，用來在記錄該第一計數值後提供該清除訊號、在當進入該遮沒週期後該計數裝置之值到達該第一計數值時提供該清除訊號，以及在該第二顯示週期內該資料致能訊號之正緣處提供該清除訊號；以及一訊號產生裝置，用來提供該資料致能訊號，以及在該第一和該第二顯示週期內依據該第一計數值來控制一條水平線之時間長度。
請參考第3圖，第3圖為本發明中一液晶顯示器之時序控制方式的時序圖。第3圖顯示了一資料致能訊號DE、一像素資料訊號PX、一計數值LC，以及一控制訊號CT。針對在遮沒週期無外部水平同步訊號Hsync和垂直同步訊號Vsync之液晶顯示器，本發明採用單一資料致能訊號DE來控制時序，在資料致能訊號DE的正緣(rising edge)和負緣(falling edge)皆會紀錄時間資訊，以作為在顯示週期或遮沒週期時之時序控制訊號，本發明紀錄時間資訊之方法在說明書後續內容中有詳細介紹。
在顯示週期TD內之時間點T1時，首先於資料致能訊號DE之正緣處記錄線計數器之計數值N，並依據計數值N來控制一條水平線的時間長度。記錄完計數值N後再清除線計數器，並開始重新計數。
接著，在顯示週期TD內之時間點TM (T1+M)時，再於資料致能訊號DE之負緣處記錄線計數器之計數值M，計數值M代表資料致能訊號DE由高電位轉為低電位的時間點，計數值M可用來當作產生內部時序訊號時的參考點。舉例來說，若要輸入控制訊號CT以在遮沒週期TP進行其它運作，可依據計數值M來定義控制訊號CT之起始點TM-i (TM -i)和結束點TM+j (TM +j)。
在進入遮沒週期TP後，當線計數器之值到達計數值N時，此時會清除線計數器並再次重新計數，但在這段期間內並不會修改計數值N。換而言之，本發明是藉由先前在資料致能訊號DE之正緣處所記錄下的計數值N來維持遮沒週期TP的時序。
液晶顯示器在時間點T2時離開遮沒週期TP，且再次進入顯示週期TD時，此時會在第一筆資料致能訊號DE之正緣處清除線計數器並重新計數，但並不會修改計數值N。如此，在從遮沒週期TP返回一般顯示週期TD時，若發生資料致能訊號DE的有所偏移或外部系統未能適當的維持遮沒週期TP之時間的情況下，本發明仍然能以正確計數值N來控制時序。
最後，在後續顯示週期TD內出現資料致能訊號DE之正緣時(例如時間點T3)時，皆會記錄新的計數值N，並依據新計數值N來控制後續顯示週期TD內水平線的時間長度。記錄完N值後再清除線計數器，並開始重新計數。
請參考第4圖，第4圖之流程圖說明了本發明中利用單一資料致能訊號來控制液晶顯示器內時序之方法，包含下列步驟：
步驟410：在一遮沒週期前之一第一顯示週期內，於資料致能訊號DE之正緣處記錄一線計數器之計數值N以一條水平線的時間長度，同時清除線計數器以重新計數；
步驟420：在第一顯示週期內，於資料致能訊號DE之負緣處記錄線計數器之計數值M以標示資料致能訊號DE由高電位轉為低電位的時間點；
步驟430：在進入遮沒週期後，判斷線計數器之值是否已經到達N：若線計數器之值已經到達N，執行步驟440；若線計數器之值尚未到達N，執行步驟430；
步驟440：清除線計數器以重新計數；
步驟450：依據計數值M清提供一控制訊號；
步驟460：在離開遮沒週期後之一第二顯示週期內，於資料致能訊號DE之正緣處清除線計數器以重新計數，並依據第一計數值來控制在第二顯示週期內一條水平線之時間長度；
步驟470：第二顯示週期內，於資料致能訊號DE之負緣處記錄計數器之計數值M以標示資料致能訊號DE由高電位轉為低電位的時間點；
步驟480：在第二顯示週期後之一第三顯示週期內，於資料致能訊號DE之正緣處記錄計數器之計數值N以控制在第三顯示週期內一條水平線的時間長度，同時清除線計數器以重新計數；
步驟490：在第三顯示週期內，於資料致能訊號DE之負緣處記錄計數器之計數值M以標示在第三顯示週期內資料致能訊號DE由高電位轉為低電位的時間點；執行步驟410。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
Hsync．．．水平同步訊號
Vsync．．．垂直同步訊號
DE．．．資料致能訊號
PX．．．像素資料訊號
TD．．．顯示週期
TP．．．遮沒週期
CT．．．控制訊號
LC．．．計數值
410～490．．．步驟
第1圖為先前技術中一液晶顯示器之時序控制方式的時序圖。
第2圖為先前技術中另一液晶顯示器之時序控制方式的時序圖。
第3圖和第4圖為本發明中一液晶顯示器之時序控制方式的時序圖。
DE．．．資料致能訊號
PX．．．像素資料訊號
TD．．．顯示週期
TP．．．遮沒週期
CT．．．控制訊號
LC．．．計數值

Claims (12)

  1. 一種使用單一資料致能訊號來控制一顯示器內時序之方法，其包含：在一第一顯示週期內一資料致能訊號之正緣處，記錄一計數器之一第一計數值以控制在該第一顯示週期內一條水平線之時間長度，以及在記錄該第一計數值後清除該計數器之值以重新計數；在該第一顯示週期內該資料致能訊號之負緣處，記錄該計數器之一第二計數值以標示在該第一顯示週期內該資料致能訊號由高電位轉為低電位的時間點；在進入接續該第一顯示週期後之一遮沒週期後，當該計數器之值到達該第一計數值時，清除該計數器之值以重新計數；以及在接續該遮沒週期後之一第二顯示週期內該資料致能訊號之正緣處，清除該計數器之值以重新計數，並依據該第一計數值來控制在該第二顯示週期內一條水平線之時間長度。
  2. 如請求項1所述之方法，其另包含：在該第二顯示週期內該資料致能訊號之負緣處，記錄該計數器之值以標示在該第二顯示週期內該資料致能訊號由高電位轉為低電位的時間點。
  3. 如請求項2所述之方法，其另包含：在該第二顯示週期後之一第三顯示週期內該資料致能訊號之正緣處，記錄該計數器之一第三計數值以控制在該第三顯示週期內一條水平線之時間長度，以及在記錄該第三計數值後清除該計數器之值以重新計數。
  4. 如請求項2所述之方法，其另包含：在該遮沒週期時依據該第二計數值來提供一控制訊號之時序。
  5. 如請求項2所述之方法，其中記錄和清除該計數器之值係包含記錄和清除一線計數器(line counter)之值。
  6. 如請求項1所述之方法，其另包含：判斷該計數器之值是否到達該第一計數值。
  7. 一種利用單一資料致能訊號來控制一顯示器之時序控制電路，其包含：一計數裝置，用來在一第一顯示週期、在接續該第一顯示週期後之一遮沒週期，以及在接續該遮沒週期後之一第二顯示週期內分別紀錄相對應之計數值，並在接收到一清除訊號時重新計數；一紀錄裝置，用來在該第一顯示週期內一資料致能訊號之正緣處記錄該計數裝置之一第一計數值，以及在該第一顯示週期內該資料致能訊號之負緣處記錄該計數裝置之一第二計數值；一控制裝置，用來在記錄該第一計數值後提供該清除訊號、在當進入該遮沒週期後該計數裝置之值到達該第一計數值時提供該清除訊號，以及在該第二顯示週期內該資料致能訊號之正緣處提供該清除訊號；以及一訊號產生裝置，用來提供該資料致能訊號，以及在該第一和該第二顯示週期內依據該第一計數值來控制一條水平線之時間長度。
  8. 如請求項7所述之時序控制電路，其中該紀錄裝置另在該第二顯示週期內該資料致能訊號之負緣處記錄該計數器之值以標示在該第二顯示週期內該資料致能訊號由高電位轉為低電位的時間點。
  9. 如請求項7所述之時序控制電路，其中：該紀錄裝置另在該第二顯示週期後之一第三顯示週期內該資料致能訊號之正緣處，記錄該計數器之一第三計數值；該訊號產生裝置另在該第三顯示週期內依據該第三計數值來控制一條水平線之時間長度；以及該控制裝置另用來在記錄該第三計數值後提供該清除訊號。
  10. 如請求項7所述之時序控制電路，其中該訊號產生裝置另在該遮沒週期時依據該第二計數值來提供一控制訊號之時序。
  11. 如請求項7所述之時序控制電路，其中該計數裝置係包含一線計數器。
  12. 如請求項7所述之時序控制電路，其另包含：一判斷裝置，用來在該遮沒週期時判斷該計數器之值是否到達該第一計數值。
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