CN103997335B - 时序控制器的信号频率的设定装置、方法以及显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于显示设备的时序控制器的信号的频率设定装置和方法。该装置包括：测试模块，在无线广域网的关注频段外进行测试，根据得到的无线广域网噪声波形，得到多个位于无线广域网关注频段外的候选频率值；频率选择模块，根据预先设定的噪声阈值，从候选频率值中选出最佳频率值；频率设定模块，将显示设备的时序控制器的信号频率固定设置为最佳频率值。同时本发明还公开了一种用于显示设备的时序控制器的信号的频率设定方法。利用本发明可以实现即使前端LVDS信号的时钟频率进行变化，后端时序控制器信号的时钟频率也不会受到影响的目的，同时，为整个系统电路节省一个PLL电路，从而达到成本降低的目的。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种用于显示设备的时序控制器的信号频率的设定装置和方法，以有效避开无线广域网噪声(WWAN noise)。
背景技术
目前通信已经步入3G时代，而无线广域网(WWAN，Wireless Wide Area Network)则是3G应用的一大热点，其使得笔记本电脑或者其他应用设备在蜂窝网络覆盖的范围内可以连接到互联网，但WWAN工作频段中的电磁干扰一直是困扰显示设备厂商与笔记本系统端的一大难题，比如，辐射和传导的电磁干扰会严重影响到显示设备的WWAN性能，导致该显示设备及设置有该显示设备的其他电子设备的WWAN特性不佳。为了保证通信质量，使数据能够正确的传送，就需要避开特定的频段，或者降低无线应用的特殊频段的电磁干扰水平。
应用于WWAN的显示设备的印刷电路板(PCB，Printed Circuit Board)上数字电路模块的高频信号对于外部的电磁波发射干扰很大，尤其是时序控制器(TCON)的低压差分信号(LVDS，Low-Voltage Differential Signaling)和微型低压差分信号mini-LVDS，这可通过实际的WWAN测试结果看出，在实际的WWAN测试中，WWAN关注频段内出现的主要噪声(WWANNoise)，大多是由LVDS或mini-LVDS信号产生的高次谐波产生的。WWAN关注频段的特点是与LVDS或mini-LVDS信号成倍频关系，也就是说，WWAN噪声所出现的频段均为LVDS或mini-LVDS信号频率的整数倍数。
WWAN Noise产生的原理是：信号由系统端的一个恒流源产生，经过信号线，输送给显示设备驱动电路中的时序控制芯片，LVDS及mini-LVDS信号属于高频信号，LVDS信号的频率一般在69MHz～75MHz左右，mini-LVDS信号的频率一般为LVDS信号频率的3倍，由于这些信号没有被完全吸收，就可能会在传播线路上发生反射，反射回的信号和传播的信号最终会形成高频驻波。这些高频驻波把传播线路布线变成了非常高效率的天线，向外辐射，从而成为WWAN关注频段中的噪声。也就是说，由于现有终端不能消除时序控制器端LVDS及mini-LVDS信号在传输线路上发生的反射，因此产生了WWAN Noise。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种用于显示设备的时序控制器的信号频率的设定装置和方法。
根据本发明的一方面，提出一种用于显示设备的时序控制器的信号频率的设定装置，该装置包括：
测试模块，用于在无线广域网的关注频段外进行实际测试，并根据得到的无线广域网噪声波形，得到多个位于无线广域网关注频段外的候选频率值；
频率选择模块，用于根据预先设定的噪声阈值，从所述候选频率值中选出最佳频率值；
频率设定模块，用于将所述显示设备的时序控制器的信号频率固定设置为所述最佳频率值。
根据本发明的另一方面，还提出一种用于显示设备的时序控制器的信号频率的设定方法，该方法包括以下步骤：
在无线广域网的关注频段外进行实际测试，根据得到的无线广域网噪声波形，得到多个位于无线广域网关注频段外的候选频率值；
根据预先设定的噪声阈值，从所述候选频率值中选出最佳频率值；
将所述显示设备的时序控制器的信号频率固定设置为所述最佳频率值。利用本发明，可以实现即使前端LVDS信号的时钟频率进行变化，后端时序控制器的信号的时钟频率也不会受到影响的目的，同时，也为整个系统电路节省一个PLL电路，从而达到成本降低的目的。
附图说明
图1是TFT-LCD驱动基本架构示意图；
图2是TCON信号转换功能示意图；
图3是本发明时序控制器的信号频率设定方法的流程图；
图4是PLL电路的结构示意图；
图5是双栅设计方案的示意图；
图6是常规设计方案和双栅设计方案的时序比较示意图；
图7是插入不同的前空信号和后空信号时得到的信号波形。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
目前对于液晶显示器等显示设备，印刷电路板是其中很重要的一部分，而时序控制器(TCON)又是印刷电路板上尤为重要的部分，它可以将前端LVDS信号转换为mini-LVDS信号，同时产生控制信号提供给驱动电路(Driver IC)，以保证显示设备能够有效有序的工作，如图1所示。关于TCON对于从LVDS信号到mini-LVDS信号的转换，可参考图2所示的TCON信号转换功能示意图。
如上所述，从前端系统端传来的信号(如LVDS信号)，经过TCON会转换为另一种高频信号(如mini-LVDS信号)。对于目前大多数笔记本产品，mini-LVDS信号的工作频率一般为前端LVDS信号频率的三倍，即：
LVDS CLK Frequency＝[(Output Pair num)*(Output port num)*2]
/Mini-LVDS CLK Frequency/[(Input CLK Port num)*(color bit num*3)]
其中，LVDS CLK Frequency表示LVDS信号的时钟频率，Output Pair num表示输出数据对数量，其值为3，Output port num表示输出端口数量，其值为1，Mini-LVDS CLKFrequency表示Mini-LVDS信号的时钟频率，Input CLK Port num表示输入时钟端口数量，其值为1，color bit num表示颜色比特数量，对于RGB，其值为3。
根据上式，可以计算得到LVDS信号的时钟频率与Mini-LVDS信号的时钟频率存在三倍的关系。
上文中已经提及，WWAN noise大多来自于mini-LVDS信号和传统TCON端信号，而mini-LVDS信号的频率会随着前端LVDS信号频率的变动而变化，因此，mini-LVDS信号的频率很难避开WWAN noise的关注频段，从而产生WWAN noise。
基于上述，本发明将消除LVDS信号的时钟频率与时序控制器信号的时钟频率之间的关系，即将时序控制器信号的时钟频率设定为某一个固定值，无论前端LVDS信号的时钟频率如何变化，时序控制器信号的时钟频率均保持不变，这样就可以始终保证显示设备工作正常，减少WWAN noise。
根据本发明的一方面，提出一种用于显示设备的时序控制器的信号频率的设定装置，所述装置包括：
测试模块，用于在无线广域网的关注频段外进行实际测试，根据得到的无线广域网噪声波形，得到多个位于无线广域网关注频段外的候选频率值；
该模块的目的是为了得到不会产生无线广域网噪声的无线广域网关注频段外的候选频率值，以对所述显示设备的时序控制器的信号频率进行修改。
频率选择模块，用于根据预先设定的噪声阈值，从所述候选频率值中选出最佳频率值；
其中，所述噪声阈值可以根据实际应用的需要来设置，本发明不对其进行限制。
频率设定模块，用于将所述显示设备的时序控制器的信号的频率固定设置为所述最佳频率值。
其中，该模块通过设置显示设备水平方向上空白像素的数量H blank和/或垂直方向上空白像素的数量V blank来对所述时序控制器的信号频率进行设置，进一步地，所述频率设定模块通过设置一行信号中前空信号和后空信号的个数来调节所述空白像素的数量。
根据本发明的另一方面，还提出一种用于显示设备的时序控制器的信号频率的设定方法，如图3所示，所述时序控制器的信号频率的设定方法包括以下步骤：
在无线广域网的关注频段外进行实际测试，根据得到的无线广域网噪声波形，得到多个位于无线广域网关注频段外的候选频率值；
该步骤的目的是为了得到不会产生无线广域网噪声的无线广域网关注频段外的候选频率值，以对所述显示设备的时序控制器的信号频率进行修改。
根据预先设定的噪声阈值，从所述候选频率值中选出最佳频率值；
其中，所述噪声阈值可以根据实际应用的需要来设置，本发明不对其进行限制。
将所述显示设备的时序控制器的信号频率固定设置为所述最佳频率值。
使用本发明上述时序控制器的信号频率设定方法，无论前端LVDS信号的频率如何变更，时序控制器的信号的频率都将保持为所述最佳频率值，不随着LVDS信号频率的变化而变动，这样就可以有效地避开WWAN noise的关注频段。
另外，本发明在实现的时候，还可以为系统电路节省一个PLL电路，从而达到成本降低的目的。具体来说，目前，时序控制器信号的时钟频率与LVDS信号的时钟频率之前的关系，是通过PLL电路来实现的。PLL电路是一个锁相回路，可视为一个输出相位和输入相位的回路系统，用以同步输入参考信号和反馈后输出信号。如图4所示，PLL电路由五个模块组成：相/频侦测器(Phase/Frequency Detector，PFD)、电荷充电模块(ChargePump，CP)、回路滤波器(Loop Filter，LF)、电压振荡器(Voltage Controlled Oscillator，VCO)及分频器(Frequency Divider，FD)，所述PLL电路将相/频侦测器所侦测到的结果，经由回路滤波器转化成电压形式的信号来控制电压振荡器的相位。因此，本发明取消LVDS信号的时钟频率与时序控制器信号的时钟频率之间设定的关系，显然可以直接节省一个PLL电路，从而实现成本降低的效果。
另外，目前大多笔记本产品均采用双栅(dual gate)设计方案，如图5所示，在该方案中，栅极线的数目增加一倍，源极线的数目减少一半，从而实现了成本降低的目的。采用双栅设计方案时，一行数据需要2条栅极线。图6是常规设计方案和双栅设计方案的时序比较示意图，从图6中可以清晰地看出，常规设计方案和双栅设计方案的区别在于：常规设计方案中的一行数据被分成两个部分对应到双栅设计方案的相应位置处。
下面借用双栅设计方案对于本发明的实现及技术效果进行进一步的说明。如上所述，在本发明中，将时序控制器信号的频率设定为某一个固定值，使其不随着前端信号频率的变化而变化。在这种情况下，如果前端LVDS信号的频率较小，即LVDS CLK Frequency*3<Mini-LVDS CLK Frequency，则可以在双栅设计方案的奇偶栅极线中人为地插入空信号(dummy)，这样的话，每一行信号在信号传输时都会存在两个空信号，包括前空信号和后空信号。在实际应用中，可能前空信号和后空信号不完全相同，如图7所示。
一般，时序控制器信号即mini-LVDS信号的频率值可以通过如下公式来设置：
F t x＝K*(H active+H blank)*(V active+V blank)*F refresh，
其中，F t x表示时序控制器信号的频率，K表示一个常数，H active表示显示设备水平方向上有效像素的数量，H blank表示显示设备水平方向上空像素的数量，V active表示显示设备垂直方向上有效像素的数量，V blank表示显示设备垂直方向上空白像素的数量，F refresh表示显示设备的刷新频率。
本发明的目的是要保证上式中时序控制器信号的频率F t x不变。显示设备水平方向上有效像素的数量H active和显示设备垂直方向上有效像素的数量V active是固定不变的，因此，通过上式可知，如果上式等号右侧的刷新频率F refresh进行变换，如果要想维持时序控制器信号的频率F t x不变的话，就只能变更显示设备水平方向上空白像素的数量H blank和/或垂直方向上空白像素的数量V blank。从上文的描述可知，显示设备空白像素组成的空白区域由前后空信号组成，对于一行信号来说，如果前空信号front dummy的个数是不变的，那么后空信号back dummy的个数就会进行变换，这样，一行信号中相邻下降沿区域是不相同的，如图7中的圆圈所示。当然在实际应用中，也可通过变换后空信号的个数来实现空白区域大小的变更。
通过以上所述，本发明可以实现即使前端LVDS信号的时钟频率进行变化，后端时序控制器信号的时钟频率也不会受到影响的效果。所以在WWAN测试遇到噪声时，如果此WWAN noise是由于时序控制器信号引起的，则可以算出或实际测试得出一个最佳的时序控制器信号时钟频率值，进而将时序控制器信号的频率设定为该固定值，这样就可以有效地避开WWAN noise的关注频段，与此同时，也为整个系统电路节省一个PLL电路，从而达到成本降低的目的。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于显示设备的时序控制器的信号频率的设定装置，包括：
测试模块，用于在无线广域网的关注频段外进行实际测试，根据得到的无线广域网噪声波形，得到多个位于无线广域网关注频段外的候选频率值；
频率选择模块，用于根据预先设定的噪声阈值，从所述候选频率值中选出最佳频率值；
频率设定模块，用于将所述显示设备的时序控制器的信号频率固定设置为所述最佳频率值；
其中，所述频率设定模块通过设置显示设备水平方向上空白像素的数量和垂直方向上空白像素的数量中的至少一个来对所述时序控制器的信号频率进行设置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，根据下式来设置所述时序控制器的信号频率：
F t x＝K*(H active+H blank)*(V active+V blank)*F refresh，
其中，F t x表示所述时序控制器的信号的频率，K表示一个常数，H active表示显示设备水平方向上有效像素的数量，H blank表示显示设备水平方向上空白像素的数量，Vactive表示显示设备垂直方向上有效像素的数量，V blank表示显示设备垂直方向上空白像素的数量，F refresh表示显示设备的刷新频率。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述频率设定模块通过设置一行信号中前空信号和后空信号的个数来设置所述水平方向上空白像素的数量和所述垂直方向上空白像素的数量中的至少一个。
4.一种显示设备，其包括如权利要求1至3之任一项所述的设定装置。
5.一种用于显示设备的时序控制器的信号频率的设定方法，包括：
在无线广域网的关注频段外进行实际测试，根据得到的无线广域网噪声波形，得到多个位于无线广域网关注频段外的候选频率值；
根据预先设定的噪声阈值，从所述候选频率值中选出最佳频率值；
将所述显示设备的时序控制器的信号频率固定设置为所述最佳频率值；
其中，通过设置显示设备水平方向上空白像素的数量和垂直方向上空白像素的数量中的至少一个来对所述时序控制器的信号频率进行设置。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据下式来设置所述时序控制器的信号频率：
F t x＝K*(H active+H blank)*(V active+V blank)*F refresh，
其中，Ftx表示所述时序控制器的信号的频率，K表示一个常数，H active表示显示设备水平方向上有效像素的数量，H blank表示显示设备水平方向上空白像素的数量，V active表示显示设备垂直方向上有效像素的数量，V blank表示显示设备垂直方向上空白像素的数量，F refresh表示显示设备的刷新频率。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过设置一行信号中前空信号和后空信号的个数来设置所述水平方向上空白像素的数量和所述垂直方向上空白像素的数量中的至少一个。
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