CN111768738B - 一种amoled显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，包括以下步骤：步骤一、电路模块屏幕驱动芯片工作在命令模式下，LFRMODE设为自动模式，之后当显示画面变化较慢时，电路中的帧缓存控制器设计为自动检测到某一输入帧后，本发明涉及AMOLED显示驱动芯片技术领域。该AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，使其在命令模式下有一系列进入低刷新率以节省功耗以及同时保证亮度准确的模式，包括：自动检测静止画面以降低刷新率，以及手动降低刷新率，从而控制降低功耗的模式；以及可以在改变刷新率时保障亮度调光效果；同时可以实现另一种为了保障调光效果以PWM调光周期为单位来调节刷新率的模式。
Description
技术领域
本发明涉及AMOLED显示驱动芯片技术领域，具体为一种AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法。
背景技术
AMOLED显示系统主要是由AMOLED显示屏和驱动IC成构，显示驱动IC作用是将处理器的数字信号转换成驱动AMOLED面板的模拟信号，其芯片架构由MIPI和DSI标准定义有两种工作模式，分别为命令模式和视频模式。其中命令模式涉及流程为处理器以发送命令方式经由接口向帧缓存写入需要显示的帧并使用自刷新方式由帧缓存控制器控制产生时序向外按一定刷新率输出缓存的内容帧，自刷新的过程是，当处理器向驱动IC写入新帧后，新帧被存入帧缓存，之后开始产生时序向外刷新新帧，命令模式的优势是刷新率由帧缓存控制器控制可以节省功耗。一般刷新率越高显示效果越好，但在一些高刷新率不重要的场合下降低刷新率可以减少系统功耗，例如显示一些变化较慢的图像时，可以降低刷新率，而同时不影响显示效果，另外在改变刷新率的同时需要考虑对亮度调光控制的影响。例如使用PWM调光时，时序控制模块通过控制一定周期内EM控制信号高低电平的比例来控制亮度，因此需要保证每帧包含完整的PWM调光周期，从而使亮度不出现波动。一些控制亮度的方式如数值控制和帧长有关，要保证调节亮度的同时帧长不变
现有的AMOLED显示驱动芯片的电路中，处理器以发送命令方式经由接口向帧缓存写入需要显示的帧并使用自刷新方式由帧缓存控制器控制产生时序向外按一定刷新率输出缓存的内容帧，但是此过程通常不具备降低刷新率以及节省功耗的能力。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，解决了现有的AMOLED显示驱动芯片的电路中通常不具备降低刷新率以及节省功耗的能力的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，包括以下步骤：
步骤一、电路模块屏幕驱动芯片工作在命令模式下，LFRMODE设为自动模式，之后当显示画面变化较慢时，电路中的帧缓存控制器设计为自动检测到某一输入帧后，通过帧计数器计数没有其他输入帧的输出帧数至一定数目后，数值由LFRFRAME进行设置，以增加每帧帧尾空行数的方式提高帧时长来降低系统刷新率至低一档以节省功耗；
步骤二、屏幕驱动芯片工作在命令模式下，打开PWMFREN，为了保证每帧含有完整的PWM调光周期，电路中帧缓存控制器的设计可以在产生输出帧的同时通过使用时序控制模块的PWM调光周期结束信号计数PWM调光周期的个数，使每一输出帧的长度为此周期的整数倍，当需要改变刷新率时，通过调整此倍数，即增减此帧尾所含PWM调光周期个数的方式改变总长度来调节刷新率；
步骤三、屏幕驱动芯片工作在步骤二所述调节刷新率的模式下：打开PWMFREN，LFRMODE设为自动模式，同步骤一的功能，电路中帧缓存控制器的设计可以使用帧计数器计数在其输入画面相对静止时候连续输出帧数，在一定帧数之后，执行刷新率降档，不同的是不通过增加帧尾行数，而是通过如步骤二的功能以增加每帧尾额外的PWM调光周期个数的方式降低刷新率至低一档来节省功耗，并同时保证显示亮度精确且变化平滑；
步骤四、由于数值调光控制和帧长相关，若在发生步骤一所述调节刷新率行为的同时进行数值调光，帧缓存控制器的设计使其能通过调光指示信号延迟调节刷新率的行为直至调光结束以，维持调光过程保持平滑无波动；
步骤五、在指令模式下低刷新率模式LFRMODE设为手动模式，关闭前述自动降低刷新率的功能，提供一手动低刷新率控制寄存器MA NLFREN，再按处理器需求打开MANLFREN，在其设定后的下一帧，降低刷新率至低一档，关闭后返回原档，此时是由处理器决定何时降低刷新率。
优选的，驱动芯片中的帧缓存控制器设计为具有5档刷新率(150Hz、120Hz、90Hz、60Hz和30Hz)，除30Hz以外都可以实施自动降档并可连续叠加进行，即降档之后如果画面持续静止可继续向下降一档。
优选的，增减此帧尾所含PWM调光周期个数的方式改变总长度来调节刷新率时的整数个时长，是选择预设的寄存器xxHZ_EXTPWM，使用PWM计数器控制。
优选的，LFRMODE为低刷新率模式，LFRMODE以控制选择自动或手动模式。
优选的，PWMFREN为PWM控制刷新率使能，LFRFRAME为自动低刷新率检测行数。
优选的，LFRFRAME为自动低刷新率检测行数。
优选的，步骤一中的增加每帧帧尾空行数的方式提高帧时长来降低系统刷新率至低一档以节省功耗，即选择预设的寄存器xxHZ_EXTVFP，使用行计数器控制。
优选的，通过帧计数器计数没有其他输入帧的情况下指的是显示画面暂时静止的情况下。
(三)有益效果
本发明提供了一种AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，通过在包括以下步骤：步骤一、电路模块屏幕驱动芯片工作在命令模式下，LFRMODE设为自动模式，之后当显示画面变化较慢时，电路中的帧缓存控制器设计为自动检测到某一输入帧后，通过帧计数器计数没有其他输入帧的输出帧数至一定数目后，数值由LFRFRAME进行设置，以增加每帧帧尾空行数的方式提高帧时长来降低系统刷新率至低一档以节省功耗；步骤二、屏幕驱动芯片工作在命令模式下，打开PWMFREN，为了保证每帧含有完整的PWM调光周期，电路中帧缓存控制器的设计可以在产生输出帧的同时通过使用时序控制模块的PWM调光周期结束信号计数PWM调光周期的个数，使每一输出帧的长度为此周期的整数倍，当需要改变刷新率时，通过调整此倍数，即增减此帧尾所含PWM调光周期个数的方式改变总长度来调节刷新率；步骤三、屏幕驱动芯片工作在步骤二所述调节刷新率的模式下：打开PWMFREN，LFRMODE设为自动模式，同步骤一的功能，电路中帧缓存控制器的设计可以使用帧计数器计数在其输入画面相对静止时候连续输出帧数，在一定帧数之后，执行刷新率降档，不同的是不通过增加帧尾行数，而是通过如步骤二的功能以增加每帧尾额外的PWM调光周期个数的方式降低刷新率至低一档来节省功耗，并同时保证显示亮度精确且变化平滑；步骤四、由于数值调光控制和帧长相关，若在发生步骤一所述调节刷新率行为的同时进行数值调光，帧缓存控制器的设计使其能通过调光指示信号延迟调节刷新率的行为直至调光结束以，维持调光过程保持平滑无波动；步骤五、在指令模式下低刷新率模式LFRMODE设为手动模式，关闭前述自动降低刷新率的功能，提供一手动低刷新率控制寄存器MA NLFREN，再按处理器需求打开MANLFREN，在其设定后的下一帧，降低刷新率至低一档，关闭后返回原档，此时是由处理器决定何时降低刷新率，使其在命令模式下有一系列进入低刷新率以节省功耗以及同时保证亮度准确的模式，包括：自动检测静止画面以降低刷新率，以及手动降低刷新率，从而控制降低功耗的模式；以及可以在改变刷新率时保障亮度调光效果；同时可以实现另一种为了保障调光效果以PWM调光周期为单位来调节刷新率的模式。
(2)、该AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，通过在屏幕驱动芯片工作在命令模式下，打开PWMFREN，为了保证每帧含有完整的PWM调光周期，电路中帧缓存控制器的设计可以在产生输出帧的同时通过使用时序控制模块的PWM调光周期结束信号计数PWM调光周期的个数，使每一输出帧的长度为此周期的整数倍，当需要改变刷新率时，通过调整此倍数，即增减此帧尾所含PWM调光周期个数的方式改变总长度来调节刷新率，此方法可以精确保证亮度无波动即使变化也保持准确平滑。
(3)、该AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，通过在指令模式下低刷新率模式LFRMODE设为手动模式，关闭前述自动降低刷新率的功能，提供一手动低刷新率控制寄存器MA NLFREN，再按处理器需求打开MANLFREN，在其设定后的下一帧，降低刷新率至低一档，关闭后返回原档，此时是由处理器决定何时降低刷新率，使得手动降低刷新率更灵活。
附图说明
图1为本发明AMOLED显示系统的流程图；
图2为本发明刷新新帧的流程图；
图3为本发明输出帧数的流程图；
图4为本发明调节刷新率的流程图；
图5为本发明数值调光的流程图；
图6为本发明步骤五的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，包括以下步骤：
步骤一、如图1所示，电路模块屏幕驱动芯片工作在命令模式下，LFRMODE设为自动模式，之后当显示画面变化较慢时，电路中的帧缓存控制器设计为自动检测到某一输入帧后，通过帧计数器计数没有其他输入帧的输出帧数至一定数目后，如图3所示，数值由LFRFRAME进行设置，以增加每帧帧尾空行数的方式提高帧时长来降低系统刷新率至低一档以节省功耗；
步骤二、屏幕驱动芯片工作在命令模式下，打开PWMFREN，为了保证每帧含有完整的PWM调光周期，电路中帧缓存控制器的设计可以在产生输出帧的同时通过使用时序控制模块的PWM调光周期结束信号计数PWM调光周期的个数，如图1所示，使每一输出帧的长度为此周期的整数倍，当需要改变刷新率时，通过调整此倍数，即增减此帧尾所含PWM调光周期个数的方式改变总长度来调节刷新率，如图4所示，此方法可以精确保证亮度无波动即使变化也保持准确平滑；
步骤三、屏幕驱动芯片工作在步骤二所述调节刷新率的模式下：打开PWMFREN，LFRMODE设为自动模式，同步骤一的功能，电路中帧缓存控制器的设计可以使用帧计数器计数在其输入画面相对静止时候连续输出帧数，在一定帧数之后，执行刷新率降档，不同的是不通过增加帧尾行数，而是通过如步骤二的功能以增加每帧尾额外的PWM调光周期个数的方式降低刷新率至低一档来节省功耗，并同时保证显示亮度精确且变化平滑；
步骤四、由于数值调光控制和帧长相关，若在发生步骤一所述调节刷新率行为的同时进行数值调光，如图5所示，帧缓存控制器的设计使其能通过调光指示信号延迟调节刷新率的行为直至调光结束以，维持调光过程保持平滑无波动；
步骤五、在指令模式下低刷新率模式LFRMODE设为手动模式，关闭前述自动降低刷新率的功能，提供一手动低刷新率控制寄存器MA NLFREN，再按处理器需求打开MANLFREN，在其设定后的下一帧，降低刷新率至低一档，关闭后返回原档，此时是由处理器决定何时降低刷新率，将会更灵活。
使其在命令模式下有一系列进入低刷新率以节省功耗以及同时保证亮度准确的模式，包括：自动检测静止画面以降低刷新率，以及手动降低刷新率，从而控制降低功耗的模式；以及可以在改变刷新率时保障亮度调光效果；同时可以实现另一种为了保障调光效果以PWM调光周期为单位来调节刷新率的模式，实现本专利描述的电路模块包括帧缓存控制器中的帧计数器，行计数器，PWM周期计数器，时序控制模块的数值调光指示信号和PWM调光周期结束信号以及定义若干控制寄存器：低刷新率模式LFRMODE、自动低刷新率检测行数LFRFRAME、PWM控制刷新率使能PWMFREN、手动低刷新率使能MANLFREN，额外PWM周期数EXTPWM以及各刷新率的额外行数xxHZ_EXTVFP及额外PWM周期数xxHZ_EXTPWM，其中xxHZ_EXTVFP中的xx为150，120，90，60和30。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、电路模块屏幕驱动芯片工作在命令模式下，LFRMODE设为自动模式，之后当显示画面变化较慢时，电路中的帧缓存控制器设计为自动检测到某一输入帧后，通过帧计数器计数没有其他输入帧的输出帧数至一定数目后，数值由LFRFRAME进行设置，以增加每帧帧尾空行数的方式提高帧时长来降低系统刷新率至低一档以节省功耗；
其中，LFRMODE为低刷新率模式，LFRMODE以控制选择自动或手动模式，LFRFRAME为自动低刷新率检测行数；
步骤二、屏幕驱动芯片工作在命令模式下，打开PWMFREN，为了保证每帧含有完整的PWM调光周期，电路中帧缓存控制器的设计可以在产生输出帧的同时通过使用时序控制模块的PWM调光周期结束信号计数PWM调光周期的个数，使每一输出帧的长度为此周期的整数倍，当需要改变刷新率时，通过调整此倍数，即增减此帧尾所含PWM调光周期个数的方式改变总长度来调节刷新率；其中，PWMFREN为PWM控制刷新率使能；
步骤三、屏幕驱动芯片工作在步骤二所述调节刷新率的模式下：打开PWMFREN，LFRMODE设为自动模式，同步骤一的功能，电路中帧缓存控制器的设计使用帧计数器计数在其输入画面相对静止时候连续输出帧数，在一定帧数之后，执行刷新率降档，不同的是不通过增加帧尾行数，而是通过如步骤二的功能以增加每帧尾额外的PWM调光周期个数的方式降低刷新率至低一档，并同时保证显示亮度精确且变化平滑；
步骤四、在发生步骤一所述调节刷新率行为的同时进行数值调光，通过调光指示信号延迟调节刷新率的行为直至调光结束，维持调光过程保持平滑无波动；
步骤五、在指令模式下低刷新率模式LFRMODE设为手动模式，关闭前述自动降低刷新率的功能，提供一手动低刷新率控制寄存器MANLFREN，再按处理器需求打开MANLFREN，在其设定后的下一帧，降低刷新率至低一档，关闭后返回原档，此时是由处理器决定何时降低刷新率。
2.根据权利要求1所述的一种AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，其特征在于：驱动芯片中的帧缓存控制器设计为具有5档刷新率：150Hz、120Hz、90Hz、60Hz和30Hz，除30Hz以外都可以实施自动降档并可连续叠加进行，即降档之后如果画面持续静止可继续向下降一档。
3.根据权利要求1所述的一种AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，其特征在于：增减此帧尾所含PWM调光周期个数的方式改变总长度来调节刷新率时的整数个时长，是选择预设的寄存器xxHZ_EXTPWM，使用PWM计数器控制。
4.根据权利要求1所述的一种AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，其特征在于：步骤一中的增加每帧帧尾空行数的方式提高帧时长来降低系统刷新率至低一档以节省功耗，即选择预设的寄存器xxHZ_EXTVFP，使用行计数器控制。
5.根据权利要求1所述的一种AMOLED显示驱动芯片降低刷新率节省功耗的电路设计方法，其特征在于：通过帧计数器计数没有其他输入帧的情况下指的是显示画面暂时静止的情况下。
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Address after: Room 1905, building 4, No. 209, Zhuyuan Road, high tech Zone, Suzhou City, Jiangsu Province 215000 Patentee after: Sunrise Microelectronics (Suzhou) Co.,Ltd. Address before: Room 1905, building 4, No. 209, Zhuyuan Road, high tech Zone, Suzhou City, Jiangsu Province 215000 Patentee before: Sheng Microelectronics (Suzhou) Co.,Ltd. |