具体实施方式
[第一示例性实施例]
图1是示出根据本发明第一实施例的数据线驱动器1的配置的方框图。第一示例性实施例的数据线驱动器1用于驱动液晶显示面板的数据线,而且它包括:串行数据接收电路11,对应于本发明的显示数据接收电路;寄存器电路12;锁存电路13;D/A转换器14;以及输出电路15。
串行数据接收电路11是这样的电路:其接收差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1,然后将它们转换为与它们对应的n位并行数据信号DATA_OUT。差分串行数据信号DATA0和/DATA0是对用于显示液晶显示面板的每个像素的色调的显示数据中的一部分进行串行传送的一对差分信号,而差分串行数据信号DATA1和/DATA1是用于串行发送余下部分显示数据的一对差分信号。另一方面,并行数据信号DATA_OUT是用于并行发送显示数据的CMOS电平的信号。在第一示例性实施例中,每个像素的色调是用n位数据来表示的。即,该显示数据是n位数据。
此外,串行数据接收电路11具有接收差分时钟信号CLK和/CLK并产生点时钟信号DCLK,以控制数据线驱动器1的定时的功能。该点时钟信号DCLK是与并行数据信号DATA_OUT同步的信号,而且它与差分时钟信号CLK和/CLK的频率相同。与该点时钟信号DCLK同步,将该并行数据信号DATA_OUT送到寄存器电路12。
差分时钟信号CLK和/CLK控制接收差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1的时间。差分时钟信号CLK和/CLK的频率低于差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1的频率(即,数据传送速率)。在该第一示例性实施例中,差分时钟信号CLK和/CLK的频率高达差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1的n/2倍。应该注意,如上所述,n是用于表示每个像素的色调的位数(即,并行数据信号DATA_OUT的位宽度)。与差分时钟信号CLK和/CLK同步,接收差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1。
在该第一示例性实施例中,尽管描述了利用两组差分串行数据信号发送显示数据的这种配置,然而当以在差分串行数据信号上重叠的方式发送显示信号之外的信号(例如,控制信号等)时,或者当通过利用两组差分串行数据信号之一发送该显示数据的较大部分,而利用另一组发送该显示数据的较小部分时,该差分串行数据信号的频率被提高了所需的数量。即使在这种情况下,差分时钟信号CLK和/CLK的频率仍保持与点时钟信号DCLK的频率相同。此外,在利用一组差分串行数据信号DATA0和/DATA0发送所有显示数据时,差分时钟信号CLK和/CLK的频率被设置为高达差分串行数据信号DATA0和/DATA0的频率的n倍,即使在这种情况下,差分时钟信号CLK和/CLK的频率仍保持与点时钟信号DCLK的频率相同。
利用外部控制信号CNT1和CNT2的信号电平控制串行数据接收电路11的操作。外部控制信号CNT1和CNT2是送到数据线驱动器1的外部连接引脚的信号。数据线驱动器1的外部布线将外部控制信号CNT1和CNT2固定到“高”电平或者“低”电平中任一电平。
并行数据信号DATA_OUT和点时钟信号DCLK被从串行数据接收电路11输入到寄存器电路12,然后与点时钟信号DCLK同步地,以锁存的方式临时存储由并行数据信号DATA_OUT发送的显示数据。配置寄存器电路12,以便能够存储与目标数据线驱动器1所驱动的一行像素的数量(例如,数据线驱动器1所驱动的数据线的数量)相同的显示数据。例如,当数据线驱动器1被配置为驱动384条数据线时,配置寄存器电路12,以便能够存储384个显示数据。
锁存电路13从寄存器电路12接收一行显示数据,然后,将它们传送到D/A转换器14。
D/A转换器14将从锁存电路13接收的该行显示数据分别转换为各自相应的色调电压。
输出电路15配置有电压跟随器电路,而且该输出电路15按照与从D/A转换器14接收的色调电压相对应的驱动电压,来驱动连接到该电路的数据线。
图2是示出串行数据接收电路11的配置的方框图。串行数据接收电路11包括比较器211、212和22、串行/并行转换电路23、寄存器24、PLL电路25以及控制电路26。
比较器211将差分串行数据信号DATA0和/DATA0转换为CMOS电平的串行数据信号IDATA0。这样,比较器212将差分串行数据信号DATA1和/DATA1转换为CMOS电平的串行数据信号IDATA1。
根据差分时钟信号CLK和/CLK,比较器22产生CMOS电平的时钟信号。
串行/并行转换电路23是这样的电路:其与PLL电路25提供的内部时钟信号ICLK同步地从比较器211和212接收串行数据信号IDATA0和IDATA1,然后将它们转换为并行数据。串行/并行转换电路23具有下面描述的两种功能。
首先,串行/并行转换电路23被配置为能够执行响应于内部时钟信号ICLK的上升沿和下降沿之一来接收串行数据信号的单沿操作、以及响应于内部时钟信号ICLK的上升沿和下降沿来接收串行数据信号的双沿操作。根据控制电路26提供的控制信号S/P_CNT,来切换单沿操作和双沿操作。
其次,串行/并行转换电路23被配置为既能够执行从比较器211、212二者接收串行数据信号的操作,又能够执行仅从一个比较器接收串行数据信号的操作。响应于控制电路26提供的控制信号DATA_CNT,来改变串行/并行转换电路23的接收操作。
响应于点时钟信号DCLK,寄存器24锁存串行/并行转换电路23输出的并行数据信号,然后,将锁存的并行数据信号作为并行数据信号DATA_OUT送到串行数据接收电路11的输出端。
PLL电路25是这样的时钟再生成电路:其通过对比较器22所输出的CMOS电平的时钟信号执行倍频,来产生内部时钟信号ICLK。控制电路26提供的控制信号ICLK_CNT控制PLL电路25产生的内部时钟信号ICLK的频率(即,PLL电路25执行多次倍频)。更具体地说,PLL电路25被配置为响应控制信号ICLK_CNT来执行α倍的倍频运算和α/2倍的倍频运算。在该第一示例性实施例中,α被设置为n/2。α可以是任意正数。应该注意,n是显示数据的位数,如上所述。在PLL电路25内安装了压控振荡器(VCO)27,该VCO 27用于产生内部时钟信号ICLK。
根据外部控制信号CNT1和CNT2的信号电平,控制电路26产生控制信号S/P_CNT、DATA_CNT以及ICLK_CNT,由此,它控制串行/并行转换电路23和PLL电路25。具体地说,根据外部控制信号CNT1,控制电路26改变串行/并行转换电路23中的单沿操作和双沿操作,改变PLL电路25产生的内部时钟信号ICLK的频率。此外,根据外部控制信号CNT2,控制电路26改变串行/并行转换电路23从比较器211、212二者接收串行数据信号的操作、以及串行/并行转换电路23仅从一个比较器接收串行数据信号的操作。
图2所示串行数据接收电路11的一个特征是,它可以操作用于在显示数据的传送速率快时确保接收数据,而且在显示数据的传送速率低时以较低功率消耗工作。串行数据接收电路11的操作是通过外部控制信号CNT1和CNT2来改变的。下面,将详细说明串行数据接收电路11的操作。
图3是描述在位数n是16位的情况下串行数据接收电路11的操作例子的表。因为在液晶显示面板的像素数大时,显示数据的传送速率快,所以串行数据接收电路11被设置以快速可靠地接收数据。在该第一示例性实施例中,串行数据接收电路11被设置,以在驱动XGA和VGA液晶显示面板时快速并且确实地接收数据。
具体地说,在驱动XGA和VGA的液晶显示面板时,外部控制信号CNT1和CNT2均被设置为“高”电平。根据将外部控制信号CNT1设置为“高”电平,串行/并行转换电路23执行仅响应内部时钟信号ICLK的上升沿和下降沿之一接收串行数据信号IDATA0和IDATA1的单沿操作,此外,通过执行α倍(α/2倍)倍频,PLL电路25产生内部时钟信号ICLK。此外,根据将外部控制信号CNT2设置为“高”电平,串行/并行转换电路23从比较器211和212二者接收串行数据信号IDATA0和IDATA1。
应该注意,单沿操作的优点在于,与响应内部时钟信号ICLK的上升沿和下降沿二者接收串行数据信号IDATA0和IDATA1的双沿操作相比,可以更可靠地接收串行数据信号。有必要提供足够长的建立/保持时间,以便串行/并行转换电路23可靠接收串行数据信号IDATA0和IDATA1。然而,在双沿操作中,如果内部时钟信号ICLK的占空因数超过50%,则建立/保持时间显著缩短。特别是,在要求高速接收串行数据信号IDATA0和IDATA1时,建立/保持时间缩短成为一个问题。因此,在高速接收串行数据信号IDATA0和IDATA1时,设置串行/并行转换电路23,以执行单沿操作。
相反,在液晶显示面板的像素数较少时,显示数据的传送速率较慢,因此,在这种情况下,串行数据接收电路11被设置以执行降低功率消耗的操作。在该第一示例性实施例中,在驱动HVGA和QVGA的液晶显示面板时,串行数据接收电路11被设置以执行用于降低功率消耗的操作。
更具体地说,在驱动HVGA液晶显示面板时,将外部控制信号CNT1设置为“低”电平,而将外部控制信号CNT2设置为“高”电平。根据将外部控制信号CNT1设置为“低”电平,串行/并行转换电路23执行双沿操作,此外,PLL电路25执行α/2倍(α/4倍)倍频。根据这种操作,将内部时钟信号ICLK的频率降低一半,因此,在串行/并行转换电路23接收串行数据信号IDATA0和IDATA1的频率保持高达差分时钟信号CLK和/CLK的频率的α倍(α/2倍)时,可以降低PLL电路25的功率消耗。在显示数据的传送速率较低时(即,在差分时钟信号CLK和/CLK的频率低时),缩短建立/保持时间不存在问题,因此,通过使串行/并行转换电路23执行双沿操作,可以有效降低功率消耗。
此外,在驱动其像素数更小的QVGA液晶显示面板时,将外部控制信号CNT1和CNT2都设置为“低”电平。在这种情况下,与驱动HVGA液晶显示面板的情况相同,串行/并行转换电路23执行双沿操作,而PLL电路25执行α倍(α/2倍)倍频。此外,根据将外部控制信号CNT2设置为“低”电平,串行/并行转换电路23执行仅从比较器211接收串行数据信号的操作。比较器212被去激活,从而进一步降低功率消耗。
优选的是,将这种串行数据接收电路11集成在数据线驱动器1上,配置该数据线驱动器1,以便可以驱动多种液晶显示面板。图4是示出在XGA液晶显示面板2A安装在液晶显示设备上的情况下数据线驱动器1的安装例子的方框图。多个数据线驱动器1安装在液晶显示设备内,而且通过LCD控制器3来控制这种数据线驱动器1。LCD控制器3从CPU 4(或者,诸如DSP(数字信号处理器)的图像处理设备等)接收显示数据,然后,与差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1一起,将该显示信号分别送到每个数据线驱动器1。此外,LCD控制器3将诸如差分时钟信号CLK和/CLK的控制信号送到每个数据线驱动器1。响应LCD控制器提供的差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1,多个数据线驱动器1分别驱动XGA的液晶显示面板2A的每个像素。
在这种安装实施例中,外部控制信号CNT1和CNT2均被设置为“高”电平,由此,串行数据接收电路11被设置以快速可靠地接收数据。
另一方面,图5是示出在QVGA的液晶显示面板2B安装在液晶显示设备上的情况下数据线驱动器1的安装例子的方框图。在图5所示的液晶显示设备上,QVGA的液晶显示面板2B是通过单个数据线驱动器1来驱动的。在这种情况下,当LCD控制器3将差分串行数据信号DATA0和/DATA0送到数据线驱动器1时,没有使用差分串行数据信号DATA1和/DATA1。在这种安装实施例中,将外部控制信号CNT1和CNT2设置为“低”电平,从而设置串行数据接收电路11,以便以更少的功率消耗来工作。
如上所述,在该第一示例性实施例中,在数据线驱动器1内安装了对应于多种液晶显示面板的串行数据接收电路11。当液晶显示面板的像素数大、且显示数据的传送速率高时,通过适当设置外部控制信号CNT1和CNT2,可以使第一示例性实施例的串行数据接收电路11快速可靠地接收显示数据。相反,当液晶显示面板的像素数小、且显示数据的传送速率低时,通过适当设置外部控制信号CNT1和CNT2,可以使串行数据接收电路11以更少的功率消耗来工作。
图6是示出串行数据接收电路11的修改例的配置的方框图。在图6所示的串行数据接收电路11中,在PLL电路25中安装了两组VCO27A和VCO 27B。在产生其频率高于预定频率的内部时钟信号ICLK时,使用一组VCO 27A,而在产生其频率低于预定频率的内部时钟信号ICLK时,使用另一组VCO 27B。通常,VCO具有其最佳工作的频率。在图6所示的配置中,为PLL电路25提供了两组VCO,从而与单个VCO相比,使得VCO按照在内部时钟信号ICLK的较宽频率范围内的最佳频率来工作。
可以用其他时钟再生成电路代替PLL电路25。例如,如图7所示,剋可以用配置了分频器28的时钟再生成电路25A和数字锁定环(DLL)29代替PLL电路25。在图7所示的串行数据接收电路11中,分频器28将从比较器22接收的CMOS电平的时钟信号的频率除2,然后根据控制电路26提供的控制信号ICLK_CNT,输出该分频后的时钟信号,或者输出其频率与收到的时钟信号的频率相同的时钟信号。DLL 29对从分频器28收到的时钟信号执行n倍倍频。根据控制信号ICLK_CNT,具有这种配置的时钟再生成电路25A可以执行n倍倍频或者n/2倍倍频的操作。
[第二示例性实施例]
图8是示出根据本发明第二示例性实施例的数据线驱动器1A的配置的方框图。第二示例性实施例的数据线驱动器1A的一个特征是,它被配置为与如下操作相对应,该操作是仅仅对液晶显示面板上显示的一帧图像中的一部分进行更新的操作。在一帧周期内显示在液晶显示面板上的一帧图像通常与在先前帧周期显示的一帧图像几乎相同。在这种情况下,可以通过将该帧图像的更新部分的显示数据传送到数据线驱动器1A,来降低数据线驱动器1A的功率消耗。
此外,当仅仅选择性地将更新部分的显示数据传送到数据线驱动器1A时,可以降低该显示数据的传送速率。降低传送速率是优选的,因为这样可以提高发送显示数据的可靠性,而且可以使串行数据接收电路执行上述的降低功率消耗的操作。
为了执行这种操作,在数据线驱动器1A内设置了:显示存储器12A,其具有可以存储一个帧图像的显示数据的容量;存储器控制电路16,其用于控制显示存储器12A。此外,在数据线驱动器1A中整合了串行数据接收电路11A,该串行数据接收电路11A执行的操作与串行数据接收电路11执行的操作不同。
在该第二示例性实施例中,该串行数据接收电路11A被配置为可以从差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1中提取模式改变数据17。模式改变数据17是如下数据:其指示是将整个帧图像的显示数据送到数据线驱动器1A,还是仅发送帧图像的一部分的显示数据。在仅发送帧图像的一部分的显示数据时,该模式改变数据17包括表示该部分在帧图像中的位置的位置数据。利用点时钟信号DCLK,将串行数据接收电路11A提取的模式改变数据17送到存储器控制电路16。存储器控制电路16产生存储器控制信号18,然后其响应于模式改变数据17和点时钟信号DCLK,将该存储器控制信号18送到显示存储器12A。响应于存储控制装置18来控制显示存储器12A,以将通过差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1而发送到数据线驱动器1A的显示数据写入到于显示存储器12A内的位置数据对应的地址。
图9是示出串行数据接收电路11A的配置的方框图。串行数据接收电路11A的配置与图2所示的串行数据接收电路11的配置几乎相同。不同点在于,配置寄存器24以从串行/并行转换电路23输出的并行数据信号中提取模式改变数据17,并将提取的模式改变数据17送到控制电路26和存储器控制电路16。除了外部控制信号CNT1和CNT2之外,控制电路26还响应模式改变数据17来控制串行/并行转换电路23和PLL电路25的操作。
第二示例性实施例的数据线驱动器1A以如下方式工作。在每个帧周期的开始消隐周期,将模式改变数据17发送到数据线驱动器1A。更具体地说,如果帧周期开始,则在该消隐周期,将模式改变数据17送到数据线驱动器1A,然后,将显示数据送到数据线驱动器1A。
当将整个帧图像的显示数据送到数据线驱动器1A时,存储器控制电路16控制显示存储器12A,以利用发送到数据线驱动器1A的显示数据更新整个显示存储器12A。在这种情况下,根据外部控制信号CNT1和CNT2,控制电路26控制串行/并行转换电路23和PLL电路25的操作。在一个示例性实施例中,将外部控制信号CNT1和CNT2都设置为“高”电平,以驱动XGA液晶显示面板,串行/并行转换电路23执行单沿操作,然后,控制PLL电路25,以执行α倍(n/2倍)倍频,然后产生内部时钟信号ICLK。
相反,在发送一部分帧图像的显示数据时,存储器控制电路16控制显示存储器12A,以将发送的显示信号写入到模式改变数据17的位置数据所规定的地址。在这种情况下,响应于显示数据的传送速率降低,控制电路26控制串行/并行转换电路23,以执行双沿操作,而且控制PLL电路25,以执行α倍(n/2倍)倍频。因此,将内部时钟信号ICLK的频率减半,因此,可以有效降低数据线驱动器1A的功率消耗。
如上所述,在第二示例性实施例中,配置数据线驱动器1A,以便可以执行仅仅对显示在液晶显示面板上的帧图像的一部分进行更新的操作。此外,在将帧图像的一部分的显示数据送到数据线驱动器1A时,控制串行/并行转换电路23,以执行双沿操作,而且将PLL电路25产生的内部时钟信号ICLK的频率减半,因此可以有效降低数据线驱动器1A的功率消耗。
同时,在该第二示例性实施例中,尽管模式改变数据17是通过差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1来发送的,而且串行/并行转换电路23和PLL电路25是响应于模式改变数据17来控制的,不过也可以将对应于模式改变数据17的内容的特定控制信号从产生差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1的电路(通常是LCD控制器)送到数据线驱动器1A。然而,为了减少控制串行/并行转换电路23和PLL电路25所需的信号的数量,优选的是通过差分串行数据信号DATA0、/DATA0、DATA1以及/DATA1发送模式改变数据17。
尽管上面描述了本发明的实用示例性实施例,但是不应该认为本发明受上述示例性实施例的限制。例如,在上述示例性实施例中,这种配置要求将本发明的显示数据接收电路集成在数据线驱动器上,也可以将本发明的显示数据接收电路集成在另一个接收显示数据的电路,例如,LCD控制器上。
此外,在上述示例性实施例中,尽管这种配置要求根据差分串行数据信号DATA0和/DATA0产生内部串行数据信号IDATA0,而根据差分串行数据信号DATA1和/DATA1产生内部串行数据信号’IDATA1,但是可以利用单端信号代替该差分串行数据信号。在这种情况下,可以根据单端信号产生内部串行数据信号,而且可以将该单端信号用作内部串行数据信号。