CN101419791B - 差动信号接口装置及其相关传输方法 - Google Patents

Abstract

为了提升一低摆幅差动信号接口的功能性，本发明提出一种差动信号接口装置，其包含有一差动信号传送器及多个差动信号接收器。该差动信号传送器用来以非连续传输方式传送一低摆幅差动信号。该多个差动信号接收器用来接收该低摆幅差动信号。较佳地，该差动信号传送器通过一总线耦接于该多个差动信号接收器。

Description

差动信号接口装置及其相关传输方法

技术领域

本发明涉及一种差动信号接口装置及其相关方法，特别涉及一种低摆幅差动信号接口装置及其相关传输方法。

背景技术

在现有的平面显示器内部的驱动电路中，低摆幅差动信号(ReducedSwing Differential Signal，RSDS)接口是一常见的传输接口。典型的驱动电路包含一时序控制器与多个源极驱动器。时序控制器运用多组传输线，以总线结构传输低摆幅差动信号至源极驱动器，而每一组传输线的低摆幅差动信号可代表一种信号。一般来说，这些传输线中的一组传输线用来传输时钟信号，而其余皆用来传输数据信号，每一数据信号表示一位的数据。

请参考图1，图1为现有一显示器10的示意图。显示器10包含一时序控制器TCON_PA及源极驱动器SD_PA1～SD_PAm。时序控制器TCON_PA利用低摆幅差动信号接口，通过一传输线组L1传送一数据信号DATA_PA，以及通过一传输线组L2传送一时钟信号CLK。另外，时序控制器TCON_PA利用一晶体管逻辑(Transistor-Transistor Logic，TTL)接口传送一起始信号DIO至源极驱动器SD_PA1，而源极驱动器SD_PA1～SD_PAm以串接方式传送起始信号DIO。其中，除了源极驱动器SD_PAm之外，每个源极驱动器接续延迟起始信号DIO，从而产生起始信号DIO2～DIO(m-1)。

当显示器10欲输出图像数据至画面时，首先由时序控制器TCON_PA传送起始信号DIO至源极驱动器SD_PA1。源极驱动器SD_PA1将在一预定时间过后，通过传输线组L1开始抓取数据信号DATA_PA。接着，由源极驱动器SD_PA1输出起始信号DIO2至源极驱动器SD_PA2，源极驱动器SD_PA2亦在该预定时间过后，通过传输线组L1开始抓取数据信号DATA_PA。以此类推，最后源极驱动器SD_Pam在接收到起始信号DIO(m-1)之后，通过传输线组L1开始抓取数据信号DATA_PA。如此一来，时序控制器TCON_PA便可将图像数据分送至源极驱动器SD_PA1～SD_PAm。

请参考图2，图2为显示器10中相关信号的信号时序图。由上至下的时序所对应的信号为：时钟信号CLK、起始信号DIO、起始信号DIO2、起始信号DIO3及数据信号DATA_PA。为求简洁说明，图2仅示出了部分信号时序。数据信号DATA_PA包含信号SD_PA_DATA1及SD_PA_DATA2，其为对应于源极驱动器SD_PA1及SD_PA2的接收区段，而其余区段则省略未示于图2。数据信号DATA_PA的斜线部分则表示时序控制器TCON_PA未传送任何低摆幅差动信号。在图2中，信号SD_PA_DATA1及SD_PA_DATA2分别跟随于起始信号DIO及起始信号DIO2之后一预定时间，使源极驱动器SD_PA1及SD_PA2能顺利接收数据。

在显示器10中，由于起始信号DIO1～DIOm是晶体管逻辑信号，因此容易受到噪声影响。此外，由于时钟信号CLK为差动信号，所以起始信号DIO1～DIOm与时钟信号CLK之间的信号差异(Skew)较难准确控制。再者，起始信号DIO1～DIOm在源极驱动器内部的延迟时间必须小于一个时钟信号CLK的时钟周期，以免错误地起始下一源极驱动器，致使下一源极驱动器在错误的时序抓取数据。如前所述，起始信号DIO1～DIOm在源极驱动器内部的延迟时间必须小于一个时钟信号的时钟周期，这代表了若时钟信号的频率越高，起始信号DIO1～DIOm在源极驱动器内部的延迟时间就必须越短；由前述可知，由于起始信号DIO1～DIOm的延迟时间的限制，系统操作频率也会相对应地受到限制，以确保源极驱动器能够操作正确的时序。

发明内容

因此，本发明提供一种差动信号接口装置及其相关传输方法，其主要利用非连续传输方式传送一低摆幅差动信号。

本发明披露一种差动信号接口装置，其包含有一差动信号传送器及多个差动信号接收器。该差动信号传送器用来以非连续传输方式传送一低摆幅差动信号。该多个差动信号接收器用来接收该低摆幅差动信号。较佳地，该多个差动信号接收器通过一总线耦接于该多个差动信号传送器。

本发明披露一种差动信号传输方法，包含有非连续性传输方式传送一低摆幅差动信号，以及接收该低摆幅差动信号。较佳地，该差动信号传输方法运用于一总线结构。

本发明另披露一种可改善传输效能的显示器，其包含有一时序控制器、多个源极驱动器、一差动信号传送器，以及多个差动信号接收器。该时序控制器用来产生多个数据信号及多个起始信号。该多个源极驱动器耦接于该时序控制器。该差动信号传送器设置在时序控制器内，用来非连续传输方式传送一低摆幅差动信号，其中，该低摆幅差动信号包含该多个数据信号及该多个起始信号。该多个差动信号接收器设置在多个源极驱动器内，用来接收该低摆幅差动信号。较佳地，该时序控制器与该多个源极驱动器以总线方式耦接。

附图说明

图1为现有一显示器的示意图。

图2为根据图1的显示器的相关信号的时序示意图。

图3为本发明一实施例的一差动信号接口装置的示意图。

图4为本发明一实施例一种差动信号传输流程的流程示意图。

图5为本发明一实施例一低摆幅差动信号的传输时序的示意图。

图6为本发明一实施例的一显示器的示意图。

图7为根据图6的显示器的相关信号的时序示意图。

附图符号说明

10、60                                 显示器

TCON_PA、TCON                          时序控制器

L1、L2                                 传输线组

DATA_PA                                数据信号

CLK                                    时钟信号

30                                     差动信号接口装置

DS_TX                                  差动信号传送器

RSDS、RSDATA                           低摆幅差动信号

A、B、C                                信号

T1、T2、T 3                            时间

40                                     差动信号传输流程

400、402、404、406                     步骤

SD_PA1、SD_PA2、SD_PAm、SD1、SD2、SDm  源极驱动器

DIOEN、DIOEN2、DIOEN3、DIOEN(m-1)      起始使能信号

DIO、DIO2、DIO3、DIO(m-1)、SP1、SP2    起始信号

DS_RX1、DS_RX2、DS_RX(n-1)、DS_RXn     差动信号接收器。

具体实施方式

请参考图3，图3为本发明实施例一差动信号接口装置30的示意图。差动信号接口装置30包含有一差动信号传送器DS_TX及差动信号接收器DS_RX1～DS_RXn。差动信号传送器DS_TX通过一总线耦接于差动信号接收器DS_RX1～DS_RXn，并以非连续传输方式传送一低摆幅差动信号RSDS至差动信号接收器DS_RX1～DS_RXn。低摆幅差动信号RSDS包含多个可定义的信号种类。举例来说，若在低摆幅差动信号RSDS中定义了数据及控制信号，则差动信号传送器DS_TX可通过非连续传输方式，安排数据及控制信号的传输时序，例如，将控制信号插入数据信号之间。差动信号接收器DS_RX1～DS_RXn通过信号的非连续性，判断信号种类，或是接收器的接收顺序。

请参考图4，图4为本发明实施例一差动信号传输流程40的流程示意图。差动信号传输流程40较佳地运用于一总线结构，亦即传输端与接收端以总线方式来传输差动信号。差动信号传输流程40包含下列步骤：

步骤400：开始。

步骤402：非连续性传输方式传送一低摆幅差动信号。

步骤404：接收该低摆幅差动信号。

步骤406：结束。

在差动信号传输流程40中，差动信号传输端以非连续性传输方式传送一低摆幅差动信号至差动信号接收端。此外，低摆幅差动信号中可预先定义多种信号，例如数据及控制信号。因此，通过非连续性传输方式，低摆幅差动信号接口可用来传送不同种类的信号，进而增加低摆幅差动信号的功能性。

请参考图5，图5为本发明实施例一低摆幅差动信号的传输时序的示意图。在图5中，A、B及C表示不同种类的信号；X表示无信号。在时间T1中，传输端传送定义为信号A的低摆幅差动信号；在时间T2中，传输端不传送任何低摆幅差动信号；在时间T3中，传输端传送定义为信号B的低摆幅差动信号，以此类推。因此，由图5可知低摆幅差动信号的非连续性传输的运作方式。

一般来说，低摆幅差动信号多运用于显示器中驱动电路的传输接口。请参考图6，图6为本发明实施例一显示器60的示意图。显示器60包含一时序控制器TCON及源极驱动器SD1～SDm。时序控制器TCON利用低摆幅差动信号接口，通过一传输线组L1传送一低摆幅差动信号RSDATA，以及通过一传输线组L2传送一时钟信号CLK。另外，时序控制器TCON利用一晶体管逻辑接口传送一起始使能信号DIOEN至源极驱动器SD1，而源极驱动器SD1～SDm以串接方式传送起始使能信号DIOEN。其中，除了源极驱动器SDm之外，每个源极驱动器接续延迟起始使能信号DIOEN，从而产生起始使能信号DIOEN2～DIOEN(m-1)，其中，起始使能信号DIOEN2～DIOEN(m-1)是用来通知源极驱动器SD1～SDm准备读取起始信号SP1～SPm，以进行其后的操作。换句话说，起始使能信号将重置对应的源极驱动器，而使源极驱动器进入一等待状态，直到接收到任何低摆幅差动信号，才会进行后续操作。此外，时序控制器TCON可控制起始信号SP1～SPm到达源极驱动器SD1～SDm的时间正好在起始使能信号DIOEN2～DIOEN(m-1)的使能时间期间或之后。因此，源极驱动器SD1～SDm在接收到起始使能信号DIOEN2～DIOEN(m-1)之后，所接收的第一个低摆幅差动信号必为起始信号SP1～SPm。

在显示器60中，时序控制器TCON产生数据信号DATA1～DATAm及起始信号SP1～SPm。数据信号DATA1～DATAm及起始信号SP1～SPm分别对应于源极驱动器SD1～SDm，且起始信号SP1～SPm用来分别通知源极驱动器SD1～SDm准备抓取数据DATA1～DATAm。一差动信号传送器TX设置在时序控制器TCON内，用来以非连续传输方式传送低摆幅差动信号RSDATA，其中低摆幅差动信号包含数据信号DATA1～DATAm及起始信号SP1～SPm。差动信号接收器RX1～RXm分别设置在源极驱动器SD1～SDm内，用来接收低摆幅差动信号RSDATA。

当显示器60欲输出图像数据至画面时，首先由时序控制器TCON传送起始使能信号DIOEN至源极驱动器SD1，以指示源极驱动器SD1开始接收低摆幅差动信号RSDATA。因此，源极驱动器SD1接收到低摆幅差动信号RSDATA中的起始信号SP1。而藉由起始信号SP1，源极驱动器SD1可得知必须准备开始抓取数据，因此，源极驱动器SD1便会在一预定时间后，开始从所接收到的低摆幅差动信号RSDATA来抓取数据信号DATA1。接着，源极驱动器SD1输出起始使能信号DIOEN2至源极驱动器SD2，以使源极驱动器SD2接收到起始信号SP2，进而使该源极驱动器SD2可在起始信号SP2的该预定时间之后开始抓取数据DATA2。以此类推，源极驱动器SD3～SDm会重复相同的动作以接收数据信号DATA3～DATAm。

请参考图7，图7为显示器60中相关信号的信号时序图。由上至下的时序所对应的信号为：时钟信号CLK、起始使能信号DIO、起始使能信号DIO2及低摆幅差动信号RSDATA。为求简洁说明，图6仅示出了部分信号时序。低摆幅差动信号RSDATA包含起始信号SP1及SP2，以及数据信号SD_DATA1及SD_DATA2，而其余相关信号则省略未示于图6。低摆幅差动信号RSDATA的斜线部分则表示时序控制器TCON未传送任何差动信号。

在显示器60中，起始信号SP1～SPm分别与数据信号SD_DATA1～SD_DATAm间隔相同的时间，以确保源极驱动器SD1～SDm能以正确的时序接收数据；在此请注意，由于时钟信号CLK、起始信号SP1～SPm分别与数据信号SD_DATA1～SD_DATAm同为低摆幅差动信号，因此其信号差异(Skew)较容易调整，以达到最佳化的建立/保持时间(Setup/Hold Time)。

此外，起始使能信号DIOEN～DIOENm与起始信号SP1-SPm之间的关系，并没有那么严苛，在源极驱动器内的延迟时间不受限于一个时钟信号CLK的时钟周期之内，因此并不会对显示器60的操作频率形成限制；在实际应用中，业者可自行设定起始使能信号DIOEN～DIOENm与起始信号SP1-SPm两者之间的关系。一般来说，起始信号到达源极驱动器的时间在起始使能信号的使能时间期间或之后皆可。举例来说，只须源极驱动器SD1～SDm能在起始使能信号DIOEN～DIOENm的使能时间中，检测到起始信号SP1-SPm即可，如此一来，起始使能信号DIOEN～DIOENm与起始信号SP1-SPm之间的限制就宽松得多。由图7可见，起始使能信号DIOEN、DIOEN2两者的波型、使能的持续时间(Duration)、以及与起始信号之间的时序关系都有所不同，换言之，起始使能信号实可具有更大的弹性，也因此使得显示器60的设计上能具有更少的限制。

总括来说，本发明实施例以不连续传输方式来传输低摆幅差动信号，藉此将不同种类的信号嵌入同一的低摆幅差动信号。因此，本发明实施例不仅增加低摆幅差动信号接口的功能性，且帮助显示器提升系统效能。此外，藉由前述的方式，本发明可将起始信号嵌入低摆幅差动信号中，如此便可利用相同的低摆幅差动信号来传输起始信号与数据信号，如此一来，起始信号与数据信号皆属低摆幅差动信号，便可以更轻易地调整彼此之间的信号差异。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种差动信号接口装置，包含有：

一差动信号传送器，用来以非连续传输方式传送多个低摆幅差动信号，该多个低摆幅差动信号对应于多个可定义的信号种类；以及

多个差动信号接收器，通过一总线并接于该差动信号传送器，用来根据该非连续传输方式，接收该低摆幅差动信号；

其中，在该非连续传输方式下，该差动信号传送器以并接方式传送该多个低摆幅差动信号，且该差动信号传送器在不同信号种类的低摆幅差动信号的传送之间有一段时间不传送任何低摆幅差动信号。

2.如权利要求1所述的差动信号接口装置，其中，该低摆幅差动信号包含多个数据信号及用来告知该多个差动讯号接收器准备接收对应的数据信号的多个起始信号。

3.一种差动信号传输方法，包含有：

非连续性传输方式传送多个低摆幅差动信号，该多个低摆幅差动信号对应于多个可定义的信号种类；以及

根据该非连续传输方式，接收该低摆幅差动信号；

其中，在该非连续传输方式下，该多个低摆幅差动信号以并接方式传送，且不同信号种类的低摆幅差动信号的传送之间有一段不传送任何低摆幅差动信号的时间。

4.如权利要求3所述的差动信号传输方法，其中，低摆幅差动信号包含多个数据信号及用来告知该多个差动讯号接收器准备接收对应的数据信号的多个起始信号。

5.一种可改善传输效能的显示器，包含有：

一时序控制器，用来产生多个数据信号及多个起始信号；

多个源极驱动器，耦接于该时序控制器；

一差动信号传送器，设置在时序控制器内，用来以非连续传输方式传送一低摆幅差动信号，该低摆幅差动信号包含该多个数据信号及该多个起始信号；以及

多个差动信号接收器，设置在多个源极驱动器内且通过一总线并接于该差动信号传送器，用来根据该非连续传输方式，接收该低摆幅差动信号；

其中，在该非连续传输方式下，该差动信号传送器以并接方式传送该多个低摆幅差动信号，且该差动信号传送器在不同信号种类的低摆幅差动信号的传送之间有一段时间不传送任何低摆幅差动信号。

6.如权利要求5所述的显示器，其中该多个数据信号的每一数据信号对应于该多个源极驱动器的一源极驱动器，且该多个起始信号的每一起始信号对应于该多个源极驱动器的一源极驱动器。

7.如权利要求6所述的显示器，其中该时序控制器另产生用来告知该多个差动讯号接收器准备接收对应的数据信号的一起始使能信号，且以串接方式传送该起始使能信号至该多个源极驱动器。

8.如权利要求8所述的显示器，其中该多个源极驱动器根据该起始使能信号，判断当前所接收的该低摆幅差动信号是该多个起始信号的一起始信号。

9.如权利要求6所述的显示器，其中该时序控制器控制该多个起始信号到达对应的源极驱动器的时间不早于该起始使能信号到达该对应的源极驱动器的时间。

Images