CN115376442A - 显示装置及其频率校正电路和频率校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置及其频率校正电路和频率校正方法，包括接收单元，用于接收外部的显示信号，并根据所述显示信号得到外频时钟信号；频率振荡器，用于产生内频时钟信号；温度检测模块，用于获得所述显示装置的当前温度；追频计算单元，用于基于所述温度检测模块获得温度调整所述频率振荡器的内部参数，以使得所述内频时钟信号的频率与所述外频时钟信号的频率相同，以确保在高低温以及小分辨率显示等情况时可以获得精准的频率校正。

Description

显示装置及其频率校正电路和频率校正方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示装置及其频率校正电路和频率校正方法。

背景技术

现有的显示装置在进行画面显示时，应用处理器AP(Application Processor)/CPU传输至显示芯片IC的显示信号(display link)经显示芯片IC内部的数据接收器后转为行同步信号HS、帧同步信号VS以及外频时钟信号CK_W，显示芯片IC内部会产生内频时钟信号CK_D，应用处理器AP内产生显示信号的频率振荡器通常使用有源石英晶振，一般不会随温度产生频率漂移，产生内频时钟信号CK_D的频率振荡器通常使用电压电流晶振，容易受温度和制程变异的影响产生频率漂移，所以需要通过频率追踪(Frequency Tracking:FT)来校正内频时钟信号CK_D的频率，以保证内频时钟信号CK_D和外频时钟信号CK_W的频率同步。

现有技术的频率追频并未考虑到产生内频时钟信号CK_D的频率振荡器OSC会在高低温时更容易产生频率漂移，需要更多的统计量去追踪频率，因此在高低温时会出现追频效果不佳的问题，且现有的频率追踪在小分辨率显示时，也会出现统计量不足，导致追频效果不佳的情况。

因此，有待提出一种新的频率校正电路以解决上述问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种显示装置及其频率校正电路和频率校正方法，以确保在高低温以及小分辨率显示等情况时可以获得精准的频率校正。

根据本发明的一方面，提供一种用于显示装置的频率校正电路，包括接收单元，用于接收外部的显示信号，并根据所述显示信号得到外频时钟信号；频率振荡器，用于产生所述内频时钟信号；温度检测模块，用于获得所述显示装置的当前温度；追频计算单元，用于基于所述温度检测模块获得温度调整所述频率振荡器的内部参数，以使得所述内频时钟信号的频率与所述外频时钟信号的频率相同。

可选地，所述温度检测模块包括：温度感测器，用于获取所述显示装置的当前温度；温度处理单元，用于将所述当前温度转换为数字信号；温度查询表，内置有所述当前温度与计数时间范围的映射表，用于根据所述当前温度获取相应的计数时间范围。

可选地，所述追频计算单元设置为在所述计数时间范围内对所述内频时钟信号进行计数，并比较内频计数值和所述计数时间范围对应的外频预设值，以及根据比较结果调整所述频率振荡器的内部参数。

可选地，所述追频计算单元还设置为所述内频计数值与所述计数时间范围对应的外频预设值不同时，输出校正信号以控制所述频率振荡器产生的所述内频时钟信号的频率变快或者变慢，以使得所述内频时钟信号的频率与所述外频时钟信号的频率相同；

所述追频计算单元还设置为在所述内频计数值与所述计数时间范围对应的外频预设值相同时，不输出校正信号或者输出控制所述频率振荡器产生的所述内频时钟信号的频率不变的校正信号。

可选地，所述追频计算单元预先存储有所述计数时间范围与所述外频预设值的映射表，所述计数时间范围对应的外频预设值通过查找该映射表得到。

可选地，所述追频计算单元还设置为在所述计数时间范围内对所述外频时钟信号进行计数，并将所述外频计数值作为所述外频预设值。

根据本发明的另一方面，提供一种用于显示装置的频率校正方法，包括接收外部的显示信号，并根据所述显示信号得到外频时钟信号；获得所述显示装置的当前温度；基于所述当前温度调整产生内频时钟信号的频率振荡器的内部参数，以使得所述内频时钟信号的频率与所述外频时钟信号的频率相同。

可选地，所述基于所述当前温度调整产生内频时钟信号的频率振荡器的内部参数包括：根据所述当前温度获取计数时间范围；在所述计数时间范围内对所述内频时钟信号进行计数，并比较内频计数值和所述计数时间范围对应的外频预设值，以及根据比较结果调整所述频率振荡器的内部参数。

可选地，所述比较所述计数时间范围内的内频计数值和外频预设值，以及根据比较结果调整所述频率振荡器的内部参数包括：在所述内频计数值和所述计数时间范围对应的外频预设值不同时，输出校正信号以控制所述频率振荡器产生的所述内频时钟信号的频率变快或者变慢，以使得所述内频时钟信号的频率与所述外频时钟信号的频率相同；在所述内频计数值和所述计数时间范围对应的外频预设值相同时，不输出校正信号或者输出控制所述频率振荡器产生的所述内频时钟信号的频率不变的校正信号。

可选地，所述外频预设值通过查找预先存储的所述计数时间范围与所述外频预设值的映射表得到。

可选地，所述外频预设值通过在所述计数时间范围内对所述外频时钟信号进行计数得到。

根据本发明的另一方面，提供一种显示装置，包括如上述所述的频率校正电路，用于执行如上述所述的频率校正方法。

本发明提供的显示装置及其频率校正电路和频率校正方法，根据温度检测模块检测到的显示装置的当前温度，获取相应的计数时间范围，使得追频计算单元可以根据显示装置的温度变化及时调整频率振荡器的内部参数，以在温度变化导致频率振荡器出现频率漂移时有足够的统计量进行频率追踪，且节省常温时的计数量，从而可以在精准校正频率的同时节省功耗。

在优选的实施例中，频率校正电路还设有分辨率与计数时间范围的映射表，从而可以根据分辨率调整计数时间范围，以达到精准校正频率的目的。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的频率校正电路的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的频率校正电路的信号时序图；

图3示出了根据本发明实施例的频率校正方法的流程图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件或者模块采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

应当理解，在以下的描述中，“电路”可包括单个或多个组合的硬件电路、可编程电路、状态机电路和/或能存储由可编程电路执行的指令的元件。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件或电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的，或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

同时，在本专利说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域普通技术人员应当可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本专利说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。

此外，还需要说明的是，在本文中，诸如和第二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者操作区分开来，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

图1示出了根据本发明实施例的频率校正电路的结构示意图。该频率校正电路应用于显示装置，包括应用处理器AP、显示驱动单元100、温度感测器200以及显示芯片300。

应用处理器AP内部设有外频振荡器(图中未示出)，外频振荡器例如为有源石英晶振，其性能不易受温度影响，频率输出稳定，外频振荡器产生的时钟信号用以提供给应用处理器AP以产生显示信号(displaylink)。应用处理器AP与显示芯片300相连，用于输出显示信号和控制信号(Control link)至显示芯片300。

显示芯片300内设有接收单元RU、频率振荡器OSC以及追频计算单元FTU。其中，接收单元RU例如包括数据接收器和解码器，数据接收器用于接收显示信号，解码器用于将显示信号解码为行同步信号HS、帧同步信号VS、外频时钟信号CK_W以及显示数据Dp。

频率振荡器OSC为电压电流晶振，其性能容易受温度影响产生频率漂移，频率输出不稳定，用于产生内频时钟(Pixel clock)信号CK_D，并将内频时钟信号CK_D输出至显示驱动单元100，显示驱动单元100根据显示数据Dp和内频时钟信号CK_D控制显示面板显示画面。

温度感测器200与显示芯片300内部的温度查询表LUT以及温度处理单元TSU共同构成温度检测模块，其中，温度感测器200用于感测显示装置的当前温度，温度处理单元TSU用于将当前温度转换成数字信号，温度查询表LUT用于根据当前温度获取计数时间范围(Count Time Range，简称CTR)以及计数时间范围CTR对应的外频时钟信号的预设值，以下简称外频预设值。

追频计算单元FTU内含计数器(图中未示出)，用于计算计数时间范围CTR内的内频时钟信号CK_D的数量，计数器可以设定为在一个计数时间范围CTR结束后，将计数时间范围CTR及其对应的内频计数值CUTR存储于追频计算单元FTU，并将内频计数值CUTR清零。追频计算单元FTU用于根据对应的计数时间范围CTR对内频时钟信号CK_D进行计数，并将内频计数值CUTR与计数时间范围CTR对应的外频预设值进行比较，以及根据比较结果改变频率振荡器OSC的内部参数，以使内频时钟信号CK_D的频率与外频时钟信号CK_W的频率相同。

在计数时间范围CTR内的内频计数值CUTR与计数时间范围CTR对应的外频预设值相等时，说明频率振荡器OSC未出现频率漂移，不输出校正信号Adj或者输出的校正信号Adj控制频率振荡器OSC产生的内频时钟信号CK_D的频率不变；在计数时间范围CTR内的内频计数值CUTR与计数时间范围CTR对应的外频预设值有差异时，说明频率振荡器OSC出现频率漂移，此时输出校正信号Adj控制频率振荡器OSC产生的内频时钟信号CK_D的频率变快或者变慢，以使内频时钟信号CK_D的频率与外频时钟信号CK_W的频率同步。

温度查询表LUT内含显示装置的多个温度范围和追频计算单元FTU的计数时间范围CTR以及外频预设值的映射表。例如当温度介于25℃和40℃之间时追频计算单元FTU的计数时间范围CTR等于X，则外频预设值等于K，X为外频时钟信号CK_W的倍数单位；当温度介于40℃和70℃或介于10℃和25℃之间时增加追频计算单元FTU的计数时间范围CTR至X+300，此时外频预设值等于K+A；当温度在70℃之上或介于-20℃和10℃之间时增加追频计算单元FTU的计数时间范围CTR至X+600，此时外频预设值等于K+B。请参考表1，其为示例性的温度查询表LUT，其中，X为正实数，K、A、B为正整数。

表1

温度范围(摄氏度℃)	计数时间范围	外频预设值
			温度介于-20和10之间	X+600	K+B
温度介于10和25之间	X+300	K+A
			温度介于25和40之间	X	K
温度介于40和70之间	X+300	K+A
			温度大于70	X+600	K+B

表1仅为示例性的映射表，在实际应用中追频计算单元FTU的计数时间范围CTR可以根据频率振荡器OSC在高低温时的频率漂移决定，一般来说频率漂移越严重，追频计算单元FTU需要的计数时间范围CTR就越长，根据温度决定追频计算单元FTU的计数时间范围CTR可以确保在各个温度下频率校正的准确性，且计数时间范围CTR根据需要设定，不会造成功耗浪费。

进一步地，显示芯片300还包括控制单元CU，用于接收控制信号，以控制显示芯片300内部各单元工作。

进一步地，外频预设值也可以由追频计算单元FTU在计数时间范围CTR内对外频时钟信号CK_W进行计数得到。

图2示出了根据本发明实施例的频率校正电路的信号时序图，以显示装置的当前温度介于25℃-40℃为例，如图2所示，追频计算单元FTU的计数时间范围CTR的数值等于X，在该计数时间范围CTR内有多条行同步信号HS、一条帧同步信号VS，该计数时间范围CTR对应的外频预设值等于K，内频时钟信号CK_D的内频计数值CUTR等于K’，根据K’和K的比较结果得到内频时钟信号CK_D和外频时钟信号CK_W的频率误差，从而输出校正信号Adj以使内频时钟信号CK_D的频率变快或者变慢，以精准校正频率振荡器OSC产生的内频时钟信号CK_D的频率，使得内频时钟信号CK_D和外频时钟信号CK_W的频率同步。且在显示装置的温度变化时，考虑到频率振荡器OSC的频率漂移程度，会调整追频计算单元FTU的计数时间范围CTR，从而可以精准校正频率。

进一步地，本申请在常温时的计数时间范围CTR以确保在小分辨率时也有足够的统计量为准，一般来说计数时间范围CTR需要大于一条行同步信号HS的时间。

进一步地，本申请的显示芯片300内还设有判断模块，判断模块内含有分辨率与计数时间范围CTR1的映射表，判断模块在检测到计数时间范围CTR小于计数时间范围CTR1时，输出计数时间范围CTR1至追频计算单元FTU，否则输出计数时间范围CTR至追频计算单元FTU。通过比较计数时间范围CTR和计数时间范围CTR1的数值大小，可以确保显示芯片300在不同温度不同分辨率显示时均有足够的统计量从而精准校正频率。计数时间范围CTR1为外频时钟信号CK_W的倍数单位。

根据本发明实施例提供的频率校正电路，根据温度检测模块检测到的显示装置的当前温度，获取相应的计算时间范围CTR，使得追频计算单元FTU可以根据显示装置的温度变化时及时调整计数时间范围CTR，以在温度变化导致频率振荡器OSC出现频率漂移时有足够的统计量进行频率追踪，且节省常温时的计数量，从而可以在精准校正频率的同时节省功耗。

本发明实施例还提供了一种用于显示装置的频率校正方法，包括以下步骤：

步骤S1：接收外部的显示信号，并根据该显示信号得到外频时钟信号CK_W；

在步骤S1中，应用处理器AP输出显示信号至接收单元RU，由接收单元RU的数据接收器接收显示信号，并由接收单元RU的解码器将显示信号解码为帧同步信号VS、行同步信号HS、显示数据Dp以及外频时钟信号CK_W。

步骤S2：获得显示装置的当前温度；

在步骤S2中，温度感测器200感测显示装置的当前温度，并将当前温度输出至温度处理单元TSU，由温度处理单元TSU将当前温度转化为数字信号。

步骤S3：基于当前温度调整产生内频时钟信号CK_D的频率振荡器OSC的内部参数，以使得内频时钟信号CK_D的频率与外频时钟信号CK_W的频率相同。

在步骤S3中，追频计算单元FTU根据当前温度从温度查询表LUT中查询对应的计数时间范围CTR，在该计数时间范围CTR对内频时钟信号CK_D进行计数，比较当前计数时间范围CTR内的内频计数值CUTR与该计数时间范围CTR对应的外频预设值，并根据比较结果调整频率振荡器OSC的内部参数。

追频计算单元FTU在当前计数时间范围CTR内的内频计数值CUTR与该计数时间范围CTR对应的外频预设值相等时，不输出校正信号Adj或者输出校正信号Adj控制频率振荡器OSC产生的内频时钟信号CK_D的频率不变；在当前计数时间范围CTR内的内频计数值CUTR与该计数时间范围CTR对应的外频预设值有差异时，输出的校正信号Adj控制频率振荡器OSC产生的内频时钟信号CK_D的频率变快或者变慢，以使内频时钟信号CK_D的频率与外频时钟信号CK_W的频率相同。

外频预设值可以通过查找预先存储的计数时间范围CTR与外频预设值的映射表得到，也可以通过在计数时间范围内对外频时钟信号进行计数得到。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上述所述的频率校正电路，用于执行如上述所述的频率校正方法。

依照本发明的实施例如上文，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明的保护范围应当以本发明权利要求及其等效物所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种用于显示装置的频率校正电路，包括：

接收单元，用于接收外部的显示信号，并根据所述显示信号得到外频时钟信号；

频率振荡器，用于产生内频时钟信号；

温度检测模块，用于获得所述显示装置的当前温度；

追频计算单元，用于基于所述温度检测模块获得温度调整所述频率振荡器的内部参数，以使得所述内频时钟信号的频率与所述外频时钟信号的频率相同。

2.根据权利要求1所述的频率校正电路，其中，所述温度检测模块包括：

温度感测器，用于获取所述显示装置的当前温度；

温度处理单元，用于将所述当前温度转换为数字信号；

温度查询表，内置有所述当前温度与计数时间范围的映射表，用于根据所述当前温度获取相应的计数时间范围。

3.根据权利要求2所述的频率校正电路，其中，所述追频计算单元设置为在所述计数时间范围内对所述内频时钟信号进行计数，并比较内频计数值和所述计数时间范围对应的外频预设值，以及根据比较结果调整所述频率振荡器的内部参数。

4.根据权利要求3所述的频率校正电路，其中，所述追频计算单元还设置为在所述内频计数值与所述计数时间范围对应的外频预设值不同时，输出校正信号控制所述频率振荡器产生的所述内频时钟信号的频率变快或者变慢，以使得所述内频时钟信号的频率与所述外频时钟信号的频率相同；

在所述内频计数值与所述计数时间范围对应的外频预设值相同时，不输出校正信号或者输出控制所述频率振荡器产生的所述内频时钟信号的频率不变的校正信号。

5.根据权利要求4所述的频率校正电路，其中，所述温度查询表还包括所述计数时间范围与所述外频预设值的映射表，所述计数时间范围对应的外频预设值通过查找该映射表得到。

6.根据权利要求4所述的频率校正电路，其中，所述追频计算单元还设置为在所述计数时间范围内对所述外频时钟信号进行计数，并将所述外频计数值作为所述外频预设值。

7.一种用于显示装置的频率校正方法，包括：

接收外部的显示信号，并根据所述显示信号得到外频时钟信号；

获得所述显示装置的当前温度；

基于所述当前温度调整产生内频时钟信号的频率振荡器的内部参数，以使得所述内频时钟信号的频率与所述外频时钟信号的频率相同。

8.根据权利要求7所述的频率校正方法，其中，所述基于所述当前温度调整产生内频时钟信号的频率振荡器的内部参数包括：

根据所述当前温度获取计数时间范围；

在所述计数时间范围内对所述内频时钟信号进行计数，并比较内频计数值和所述计数时间范围对应的外频预设值，以及根据比较结果调整所述频率振荡器的内部参数。

9.根据权利要求8所述的频率校正方法，其中，所述比较内频计数值和所述计数时间范围对应的外频预设值，以及根据比较结果调整所述频率振荡器的内部参数包括：

在所述内频计数值和所述计数时间范围对应的外频预设值不同时，输出校正信号以控制所述频率振荡器产生的所述内频时钟信号的频率变快或者变慢，以使得所述内频时钟信号的频率与所述外频时钟信号的频率相同；

在所述内频计数值和所述计数时间范围对应的外频预设值相同时，不输出校正信号或者输出控制所述频率振荡器产生的所述内频时钟信号的频率不变的校正信号。

10.根据权利要求9所述的频率校正方法，其中，所述外频预设值通过查找预先存储的所述计数时间范围与所述外频预设值的映射表得到。

11.根据权利要求9所述的频率校正方法，其中，所述外频预设值通过在所述计数时间范围内对所述外频时钟信号进行计数得到。

12.一种显示装置，包括如权利要求1-6任一项所述的频率校正电路，用于执行如权利要求7-11任一项所述的频率校正方法。

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