CN109830219A - 一种降低eDP信号链路功耗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种降低eDP信号链路功耗方法，降低刷新率的同时，降低eDP链路传输功耗的方法，能够同时适用于面板的工作状态和闲置状态。本发明提供了一种降低eDP信号链路功耗方法包括以下步骤：信号源发送端进行有效的图像数据输出，信号源接收端接收有效的图像数据；保持图像数据的像素时钟不变，增加图像数据的垂直消影区行数，在变换后的图像数据的消影区开始运行的时刻，信号源发送端输出休眠指令至信号源接收端；信号源接收端接收到休眠指令后，信号源接收端和信号源发送端之间的主链路关闭；在变换后的图像数据的消影区即将结束的时刻，信号源发送端发送唤醒信号和锁定信号；信号源接收端接收到唤醒信号后开启主链路。

Description

一种降低eDP信号链路功耗方法
技术领域
本发明涉及显示屏技术领域。具体地说，本发明涉及一种降低eDP信号链路功耗方法。
背景技术
随着显示技术的发展和更新，视频传输协议也在不断的更新换代，VESA(VideoElectronics Standards Association视频电子标准协会)的DP协议(DisplayPort一种VESA制定的视频信号传输协议)已经逐步由1.1a版本发展到至今的1.4版本。其中关于视频传输带宽也逐渐由1.62Gbps/lane发展到如今最新8.1Gbps/lane，市面上如戴尔等厂商也开始量产对应DP1.4 8.1Gbps速率的8K分辨率商用液晶显示器。
对于传统的笔记本电脑和新兴的高分辨率高刷新率的手机、平板市场，VESA也针对性的添加了eDP1.4协议。笔记本、平板、手机等便携式电子产品的信号源和显示屏集成在一起，在一般的使用情况下，信号源与显示屏都是一对一的关系。
此类便携式电子产品在使用时都有以下特征：
1.信号源与模组都是一一对应
2.便携式电子产品对功耗敏感
3.处于工作状态时需要屏幕提供正常性能，处于闲置状态时可以降低屏幕性能从而降低功耗
4.便携式设备处于工作状态时主动降低屏幕性能从而降低功耗
现有的部分eDP设备使用了ALPM技术(Advanced Link Power Management高级链路功耗管理)和PSR技术(Panel Self Refresh面板自刷新)，可以降低闲置状态下的链路功耗，但是由于PSR技术的限制，对于限闲置状态下画面有变化的应用场景和低电量工作状态下的应用场景，需要额外的局部画面刷新技术，降低功耗的效果并不好，并且增加了设计难度。
发明内容
本发明的目的之一是为了克服上述背景技术不足，提供一种降低eDP(EmbeddedDisplayPort嵌入式DP，系视讯电子标准协会(VESA)针对行动装置应用，所制定的新一代面板介面，其不仅传输率更胜传统的低电压差动讯号(LVDS)介面)信号链路功耗方法，降低刷新率的同时，降低eDP链路传输功耗的方法，能够同时适用于面板的工作状态和闲置状态。
本发明提供了一种降低eDP信号链路功耗方法，其特征在于：包括以下步骤：a，信号源发送端进行有效的图像数据输出，信号源接收端接收有效的图像数据，即显示面板处于工作状态；b，保持图像数据的像素时钟不变，增加图像数据的垂直消影区行数，从而降低图像数据的刷新率；c，在变换后的图像数据的消影区开始运行的时刻，信号源发送端输出休眠指令至信号源接收端；d，信号源接收端接收到休眠指令后，进入睡眠准备状态，信号源接收端和信号源发送端之间的主链路关闭；f，在变换后的图像数据的消影区即将结束的时刻，信号源发送端发送唤醒信号和锁定信号；g，信号源接收端接收到唤醒信号后开启主链路，并通过锁定信号进行时钟恢复和数据对齐后进入有效数据接收状态；h，重复步骤a。
上述技术方案中，步骤f中信号源发送端通过AUX通道(Auxiliary Channel辅助通道，DP/eDP协议中的辅助通讯通道)发送唤醒信号，同时通过主链路发送锁定信号。
上述技术方案中，垂直消影区行数和刷新率满足以下公式
Refresh_Rate＝Pclk/(Htotal*Vtotal)
＝Pclk/((Hactive+Hblank)*(Vactive+Vblank))
其中，Refresh_Rate指刷新率，Pclk指像素时钟，Htotal指总像素，Vtotal指总行数，Hactive指有效像素，Hblank指像素的水平消影区行数，Vactive指有效行，Vblank指像素的垂直消影区行数。
上述技术方案中，垂直消影区的行数增加后，刷新率下降至指定值，每一帧数据的传输时间延长；在消影区运行的起始时间段和结尾时间段运行分别运行休眠和唤醒指令；在消影区的其余运行时间关闭主链路。
上述技术方案中，休眠信号的时长为80bit/data_rate(主链路的高速信号速率),唤醒操作时长为22-26us。
上述技术方案中，还包括以下步骤：主链路切换到无有效数据输出的状态时，即显示面板处于闲置状态，信号源发射端发送休眠/准备指令至信号源接收端，信号源接收到休眠/准备指令后进入休眠准备状态，主链路关闭；需要唤醒主链路时，发射端会通过AUX通道发送唤醒信号，同时在主链路发送锁定信号，接收端接收到之后会先唤醒主链路，然后通过锁定信号进行时钟恢复和数据对齐后进入NoStream(无流量)状态；之后信发射端开始发送有效的视频数据。
本发明的目的在于提出一套降低刷新率的同时，降低eDP链路传输功耗的方法，能够同时适用于面板的工作状态和闲置状态。本发明在面板的闲置状态工作状态的消影区运行时关闭主链路，大幅减少了主链路的工作时间，有效减少链路功耗。本发明使用eDP通用技术，可行性高。本发明通过增加消影区行数降低刷新率，降低系统复杂度。本发明通过降低刷新率，可以减少发送端和接收端像素时钟切换次数，增强系统稳定性。通过ALPM(Advanced Link Power Management高级链路功耗管理)技术结合修改图像输出的参数来实现链路功耗的降低。本发明应用场景广泛，并且能有效降低链路功耗。
附图说明
图1是为本发明专利结构示意图；
图2是为本发明专利的电气接线图。
图3是为本发明专利的软件流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
本发明提供了一种降低eDP信号链路功耗方法，包括以下步骤：a，信号源发送端进行有效的图像数据输出，即面板处于工作状态时，信号源接收端接收有效的图像数据；b，保持图像数据的像素时钟不变，增加图像数据的垂直消影区行数，从而降低图像数据的刷新率；c，在变换后的图像数据的消影区开始运行的时刻，信号源发送端输出休眠指令至信号源接收端；d，信号源接收端接收到休眠指令后，进入睡眠准备状态，信号源接收端和信号源发送端之间的主链路关闭；f，在变换后的图像数据的消影区即将结束的时刻，信号源发送端通过AUX通道发送唤醒信号，同时通过主链路发送锁定信号；g，信号源接收端接收到唤醒信号后开启主链路，并通过锁定信号进行时钟恢复和数据对齐后进入有效数据接收状态；h，重复步骤a。
如图1所示，主链路切换到无有效数据输出的状态时，即面板处于闲置状态时，可采用常用的ALPM方法。信号源发射端发送休眠准备指令至信号源接收端，信号源接收到休眠准备指令后进入休眠准备状态，主链路关闭；需要唤醒主链路时，发射端会通过AUX通道发送唤醒信号，同时在主链路发送锁定信号，接收端接收到之后会先唤醒主链路，然后通过锁定信号进行时钟恢复和数据对齐后进入NoStream状态；之后信发射端开始发送有效的视频数据。对于时钟恢复和数据对齐的时间tFW_EXIT_LATENCY，Standby(预备)状态下规定为最大0.5us，Sleep(休眠)状态下规定为最大20us
如图2所示，以4K分辨率为例，60Hz下一帧图像的每一帧数据传输的时间tFrame＝1/60＝16.67ms：
根据下方公式，保持Pclk不变，通过增大Vblank的方式来降低刷新率。
Refresh_Rate＝Pclk/(Htotal*Vtotal)
＝Pclk/((Hactive+Hblank)*(Vactive+Vblank))
其中，Refresh_Rate指刷新率，Pclk指像素时钟，Htotal指总像素，Vtotal指总行数，Hactive指有效像素，Hblank指像素的水平消影区行数，Vactive指有效行，Vblank指像素的垂直消影区行数。
当显示面板处于工作状态时，如图3所示，采取步骤b,将Vblank增大到62+2222＝2284lines之后，Pclk保持不变，Refresh_Rate降低为30Hz，此时的时间分配为：tFrame＝1/30＝33.33ms
在消影区运行步骤c至步骤h，在消影区的17.132ms中可以利用其中的0.465ms(465us)运行ALPM的休眠和唤醒操作，在消影区的其余时间(16.67ms)关闭主链路。这样在30Hz的情况下，有一半的时间(16.67ms/33.33ms)主链路处于关闭的状态，从而降低功耗。同时本方法保持Pclk不变，可以降低系统的复杂度，只需要调整数据输出的形式，而不用在硬件上更改时钟频率。
应当理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种降低eDP信号链路功耗方法，其特征在于：它包括以下步骤：a，信号源发送端进行有效的图像数据输出，信号源接收端接收有效的图像数据；b，保持图像数据的像素时钟不变，增加图像数据的垂直消影区行数，从而降低图像数据的刷新率；c，在变换后的图像数据的消影区开始运行的时刻，信号源发送端输出休眠指令至信号源接收端；d，信号源接收端接收到休眠指令后，进入睡眠准备状态，信号源接收端和信号源发送端之间的主链路关闭；f，在变换后的图像数据的消影区即将结束的时刻，信号源发送端发送唤醒信号和锁定信号；g，信号源接收端接收到唤醒信号后开启主链路，并通过锁定信号进行时钟恢复和数据对齐后进入有效数据接收状态；h，重复步骤a。
2.根据权利要求1所述的降低eDP信号链路功耗方法，其特征在于：
步骤f中信号源发动段通过AUX通道发送唤醒信号，同时通过主链路发送锁定信号。
3.根据权利要求1所述的降低eDP信号链路功耗方法，其特征在于垂直消影区行数和刷新率满足以下公式：
Refresh_Rate＝Pclk/(Htotal*Vtotal)
＝Pclk/((Hactive+Hblank)*(Vactive+Vblank))
其中，Refresh_Rate指刷新率，Pclk指像素时钟，Htotal指总像素，Vtotal指总行数，Hactive指有效像素，Hblank指像素的水平消影区行数，Vactive指有效行，Vblank指像素的垂直消影区行数。
4.根据权利要求1所述的降低eDP信号链路功耗方法，其特征在于垂直消影区的行数增加后，刷新率下降至指定值，每一帧数据的传输时间延长；在消影区运行的起始时间段和结尾时间段运行分别运行休眠和唤醒指令；在消影区的其余运行时间关闭主链路。
5.根据权利要求1所述的降低eDP信号链路功耗方法，其特征在于休眠信号的时长为80bit/data_rate；唤醒操作时长为22-26us。
6.根据权利要求1所述的降低eDP信号链路功耗方法，其特征在于还包括以下步骤：主链路切换到无有效数据输出的状态时，信号源发射端发送休眠/准备指令至信号源接收端，信号源接收到休眠/准备指令后进入休眠/准备状态，主链路关闭；需要唤醒主链路时，发射端会通过AUX通道发送唤醒信号，同时在主链路发送锁定信号，接收端接收到之后会先唤醒主链路，然后通过锁定信号进行时钟恢复和数据对齐后进入NoStream状态；之后信发射端开始发送有效的视频数据。
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