CN116895260A - 驱动方法、芯片和显示电路 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种驱动方法、芯片和显示电路。驱动方法包括获取供电电压和需要提供至LCD的目标电压；根据所述供电电压和所述目标电压确定控制参数，所述控制参数用于控制多条转换支路中的一条转换支路转换所述供电电压；根据所述控制参数转换所述供电电压，得到转换电压，所述转换电压用于驱动所述LCD。本申请能够减少驱动芯片采用的电子器件数量，减小驱动芯片对应的PCB面积，降低生产成本。

Description

驱动方法、芯片和显示电路
技术领域
本申请涉及电路技术领域，具体涉及一种驱动方法、芯片和显示电路。
背景技术
当电子产品需要LCD（液晶显示器）显示时，需要增加LCD驱动芯片才能使LCD实现显示功能，这容易增加成本和PCB面积。事实上，很多项目产品，比如各种小家电，需要偏压显示且段码不多，如果使用通用芯片配合算法可省去LCD驱动芯片。
通用型LCD驱动芯片在驱动LCD屏时，需要恒定的工作电压；在其工作电压出现波动时，显示过程容易出现阴影，影响显示效果。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种驱动方法、芯片和显示电路，以解决现有方案对应的LCD显示过程容易出现阴影，影响显示效果的问题。
本申请提供的一种驱动方法，包括如下步骤：
获取供电电压和需要提供至LCD的目标电压；
根据所述供电电压和所述目标电压确定控制参数，所述控制参数用于控制多条转换支路中的一条转换支路转换所述供电电压；
根据所述控制参数转换所述供电电压，得到转换电压，所述转换电压用于驱动所述LCD。
可选地，所述控制参数包括各条所述转换支路对应的供电系数和支路控制系数；所述根据所述供电电压和所述目标电压确定控制参数，包括：从预设的电压-系数对应关系中查找匹配所述供电电压和所述目标电压的供电系数，所述电压-系数对应关系用于记录多组供电电压和目标电压分别对应的供电系数；根据所述供电系数对应的转换支路的电阻分布特征、所述供电电压和所述目标电压计算所述支路控制系数。
可选地，所述根据所述控制参数转换所述供电电压，包括：将用于表征所述供电系数的第一控制序列写入第一控制字段，将用于表征所述支路控制系数的第二控制序列写入第二控制字段，以选通供电系数对应的转换支路，使该转换支路接入所述第二控制字段对应的电阻，转换所述供电电压。
可选地，所述驱动方法还包括：对所述转换电压进行模拟缓冲处理，得到驱动偏置电压，将所述驱动偏置电压提供至所述LCD。
可选地，所述转换电压包括连续的多个时段分别对应的电压脉冲；所述对所述转换电压进行模拟缓冲处理，包括：根据以当前时刻为结束时刻的预设时段内的多个电压脉冲确定当前时刻的驱动偏置电压。
本申请还提供一种驱动芯片，所述驱动芯片用于执行上述任一种驱动方法。
可选地，所述驱动芯片包括多条转换支路；所述转换支路用于转换供电电压，得到转换电压。
可选地，所述转换支路包括串联的多个电阻和各个所述电阻分别对应的控制开关；所述控制开关用于控制对应的所述电阻是否接入所在的转换支路。
可选地，所述驱动芯片包括模拟缓冲器；所述模拟缓冲器用于对所述转换电压进行模拟缓冲处理。
本申请还提供一种显示电路，所述显示电路包括上述任一种驱动芯片和LCD。
本申请上述驱动方法、芯片和显示电路，通过根据所述供电电压和所述目标电压确定控制参数，根据控制参数接通多条转换支路中的一条转换支路，以采用接通的转换支路转换供电电压，得到用于驱动LCD的转换电压，从而根据转换电源驱动LCD，能够避免提供至LCD的电压出现波动等状况，提高驱动效果，从而提高LCD的显示效果，还能够减少驱动芯片采用的电子器件数量，减小驱动芯片对应的PCB面积，降低生产成本；其中每条转换支路均可以提供多种电压转换方式，转换能力强，能够提供的偏压范围大，种类多，使用更加灵活方便，还能够在不同工作电压供电时，实现对应的电压转换，依据转换电压驱动LCD，达到预期的驱动效果，从而可以进一步保证LCD的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例的驱动方法流程示意图；
图2是本申请一实施例的转换支路示意图；
图3是本申请一实施例的寄存器配置字段示意图；
图4a和图4b是本申请一实施例的偏置电压波形示意图；
图5是本申请一实施例的模拟缓冲处理过程示意图；
图6是本申请一实施例的驱动芯片连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
本申请第一方面提供一种驱动方法，该驱动方法可由LCD的驱动芯片执行。参考图1所述，上述驱动方法包括如下步骤：
S110，获取供电电压和需要提供至LCD的目标电压；其中，供电电压可以指电源电压或者提供至驱动芯片供电端的电压等等，目标电压可以依据LCD的类型和/或配置特征确定。
S120，根据所述供电电压和所述目标电压确定控制参数，所述控制参数用于控制多条转换支路中的一条转换支路转换所述供电电压。
S130，根据所述控制参数转换所述供电电压，得到转换电压，所述转换电压用于驱动所述LCD。
上述驱动方法，通过根据所述供电电压和所述目标电压确定控制参数，根据控制参数接通多条转换支路中的一条转换支路，以采用接通的转换支路转换供电电压，得到用于驱动LCD的转换电压，从而根据转换电源驱动LCD，能够避免提供至LCD的电压出现波动等状况，提高驱动效果，从而提高LCD的显示效果，还能够减少驱动芯片采用的电子器件数量，减小驱动芯片对应的PCB面积，降低生产成本。
在一个实施例中，所述控制参数包括各条所述转换支路对应的供电系数和支路控制系数。供电系数可以用于指示接通多条转换支路中的某条支路，还可以表征所对应的转换支路在电压转换过程中提供的转换系数；支路控制系数用于表征对所接通的支路进行控制，以使对应支路的至少部分电阻接入电路。
可选地，参考图2所示，每条转换支路包括串联的16个电阻（如图2所示R1至R16）和各个电阻分别对应的控制开关（如图2所示R1对应的S1至R16对应的S16），控制开关断开，可以使对应的电阻接入转换支路，控制开关闭合，可以使对应的电阻短路，不参与转换支路的电压转换工作，如此，每条转换支路可以提供16种电压转换方式，若转换支路的条数为N，则驱动芯片共可以提供N*16种电压转换方式，通过产生N个供电系数和16个支路控制系数，共有N*16个控制参数共驱动芯片用于转换供电电压，有效提升了电压转换能力。
在一个示例中，所述根据所述供电电压和所述目标电压确定控制参数，包括：
从预设的电压-系数对应关系中查找匹配所述供电电压和所述目标电压的供电系数，以采用该供电系数接通对应转换支路，所述电压-系数对应关系用于记录多组供电电压和目标电压分别对应的供电系数，其中每组供电电压和目标电压在电压-系数对应关系中均具有对应的供电系数；
根据所述供电系数对应的转换支路的电阻分布特征、所述供电电压和所述目标电压计算所述支路控制系数，以根据该支路控制系数控制所接通的转换支路接入对应数量的电阻，使所接通的转换支路能够准确地将供电电压转换为对应转换电压。
具体地，若转换支路的条数N取4，每条转换支路包括串联的16个电阻，控制参数的计算过程可以参考表1和表2所示，其中表1为控制参数的计算方式，n+1表示第n个电阻，M表示转换支路的序号，方式1表示表示第一条转换支路对应的转换方式，方式2表示表示第二条转换支路对应的转换方式，方式3表示表示第三条转换支路对应的转换方式，方式4表示表示第四条转换支路对应的转换方式，Vbias表示转换电压，VDAC_VREF表示供电电压。表2为不同的供电系数和电压组合表，表2所示的电压包括供电电压和基准电压，这里的基准电压可以为需要提供至LCD的目标电压，根据表2，可以获取各组供电电压和基准电压对应的供电系数，依据供电系数、供电电压和所述目标电压等参数计算支路控制系数，表2中第4列提供的为对应的计算方式或者计算结果。
表1 控制参数的计算方式
表2 供电系数和电压组合表
在一个示例中，所述根据所述控制参数转换所述供电电压，包括：将用于表征所述供电系数的第一控制序列写入第一控制字段，将用于表征所述支路控制系数的第二控制序列写入第二控制字段，以选通供电系数对应的转换支路，使该转换支路接入所述第二控制字段对应的电阻，转换所述供电电压。本示例通过向驱动芯片内控制字段分别写入第一控制序列和第二控制序列，实现对多条转换支路的控制，能够提升转换控制过程的灵活性。
具体地，若转换支路的条数N取4，每条转换支路包括串联的16个电阻，需要提供至LCD的目标电压为3.0V，装换电压Vbias最接近3.0V的电压，驱动芯片采用上述多条转换支路，配置其内部设置的数模转换器（DAC），可以产生不同的偏置电压；DAC输出电压范围可以从1/32到24/32倍的Vbias。DAC输出的偏置电压记作Vrf；偏置电压方式可以为：Vrf=[(U+1)/32]Vbias(U[1-24])；U由DAC0控制寄存器DAC0[3:0]的4位配置，例如参考图3所示，图3还示出了DAC0中其他字段的配置方式。其中偏置电压为根据转换电压得到的需要提供至LCD的电压，驱动芯片通过执行上述驱动方法可以提供多种偏置电压，例如图4a所示1/2偏压，又例如图4b所示1/3偏压。
发明人研究发现，虽然转换电压能够较大限度地接近目标电压，但是仍然有可能在一个较小的幅度内波动，导致提供至LCD的电压不稳定。基于上述发现，在一个实施例中，所述驱动方法还包括：对所述转换电压进行模拟缓冲处理，得到更为平滑稳定的驱动偏置电压，将所述驱动偏置电压提供至所述LCD，以采用模拟缓冲处理之后的驱动偏置电压驱动LCD，提升驱动效果。
在一个示例中，所述转换电压包括连续的多个时段分别对应的电压脉冲。所述对所述转换电压进行模拟缓冲处理，包括：根据以当前时刻为结束时刻的预设时段内的多个电压脉冲确定当前时刻的驱动偏置电压，具体可以计算预设时段内的多个电压脉冲的平均值，以该平均值作为当前时刻的驱动偏置电压。
其中预设时段可以包括多个时段，如可以包括5个时段、10个时段或者20个时段等等。若以当前时刻为结束时刻的整个时段内所包括的时段数小于预设时段对应的时段数，则可以计算整个时段内各个电压脉冲的平均值，以该平均值作为当前时刻的驱动偏置电压。具体地，若预设时段可以包括十个时段，模拟缓冲处理的过程可以参考图5所示，从接收到偏压输出的第一脉冲起始时刻开始累计输出；第一个直接输出，第二个求取前两次的平均值输出，第三次求取前三次平均值输出，直到第十次均为求取平均值进行输出；第十一次时去掉第一次的数据求第二次到第十一次数据的平均值输出；第十二次时去掉第一次和第二次的数据求第三次到第十二次数据的平均值输出；以此类推。
以上驱动方法，通过根据所述供电电压和所述目标电压确定控制参数，根据控制参数接通多条转换支路中的一条转换支路，以采用接通的转换支路转换供电电压，得到用于驱动LCD的转换电压，以根据转换电源驱动LCD，能够避免提供至LCD的电压出现波动等状况，提高驱动效果，从而提高LCD的显示效果，还能够减少驱动芯片采用的电子器件数量，减小驱动芯片对应的PCB面积，降低生产成本；其中每条转换支路均可以提供多种电压转换方式，转换能力强，能够提供的偏压范围大，种类多，使用更加灵活方便，还能够在不同工作电压供电时，实现对应的电压转换，依据转换电压驱动LCD，达到预期的驱动效果，从而可以进一步保证LCD的显示效果。
上述驱动方法还通过模拟缓冲处理环节增强所输出的电压稳定性，使驱动能力更强。经测试分析，发明人验证到，上述驱动方法解决了LCD显示过程出现阴影的问题，供电在3.0-4.2V范围内均可以稳定显示，做到了很好的“消影”。
本申请第二方面提供一种驱动芯片，所述驱动芯片用于执行上述任一实施例所述的驱动方法，能够减少驱动芯片采用的电子器件数量，减小驱动芯片对应的PCB面积，降低生产成本。
可选地，上述驱动芯片可以采用MCU（微控制单元）单片机实现，对应的连接示意图可以参考图6所示，图6所示算法通过上述任一实施例所述的驱动方法表征。上述驱动芯片可以采用MCU普通IO（输入输出）口配合DAC替代专用LCD驱动芯片的方式，将多种偏压（如：1/2偏压、1/3偏压、1/4偏压等）驱动通过内部DAC配置输出不同偏压占空比实现，对于显示的对比度和显示饱和度要求不高的应用场景，可以有效的降低成本和实现任意偏压的LCD驱动。
在一个实施例中，所述驱动芯片包括多条转换支路，以采用多条转换支路分别进行对应的电压转换，使驱动芯片能够提供的偏压范围大，种类多，使用更加灵活方便；所述转换支路用于转换供电电压，得到转换电压。
可选地，所述转换支路包括串联的多个电阻和各个所述电阻分别对应的控制开关；所述控制开关用于控制对应的所述电阻是否接入所在的转换支路。具体地，参考图2所示，转换支路可以包括串联的16个电阻（如图2所示R1至R16）和各个电阻分别对应的控制开关（如图2所示R1对应的S1至R16对应的S16），控制开关断开，可以使对应的电阻接入转换支路，控制开关闭合，可以使对应的电阻短路，不参与转换支路的电压转换工作，如此，每条转换支路可以提供16种电压转换方式，若转换支路的条数为N，则驱动芯片共可以提供N*16种电压转换方式，通过产生N个供电系数和16个支路控制系数，共有N*16个控制参数共驱动芯片用于转换供电电压，有效提升了电压转换能力。
可选地，上述控制开关可以采用寄存器实现，以通过向寄存器对应的控制字段写入控制序列，实现多条转换支路的控制，能够简化对应的控制过程。
在一个示例中，所述驱动芯片包括模拟缓冲器；所述模拟缓冲器用于对所述转换电压进行模拟缓冲处理，以输出更为平滑稳定的驱动偏置电压。
上述模拟缓冲器在驱动芯片中可以形成模拟缓冲区（BUFFER），模拟缓冲区作用于转换电压能够更加稳定的输出驱动偏置电压，其内部的缓冲算法单元保证了输出电压的稳定性，经过模拟缓冲区之后，对应的驱动能力会增加；且可配置模拟缓冲区的输出，以提供更加稳定的驱动偏置电压；驱动可以偏置电压输出到驱动芯片的对应引脚，并且连接到LCD屏的COM脚（公共端），作为COM端驱动，SEG脚（扫描端）只需要普通IO即可，能够简化驱动芯片对应的连接方式。
以上驱动芯片，用于执行上述任一实施例所述的驱动方法，具有上述任一实施例所述的驱动方法的所有有益效果，在此不再赘述。
本申请第三方面提供一种显示电路，所述显示电路包括上述任一实施例所述的驱动芯片和LCD。
可选地，将上述驱动芯片和LCD的对应引脚相连，便可以形成对应的显示电路，实现显示功能。
以上显示电路，包括上述任一实施例所述的驱动芯片，具有上述任一实施例所述的驱动芯片的所有有益效果，在此不再赘述。
尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能（例如其在功能上是等价的）的任意组件（除非另外指示），即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。另外，对于特性相同或相似的结构元件，本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取供电电压和需要提供至LCD的目标电压；
根据所述供电电压和所述目标电压确定控制参数，所述控制参数用于控制多条转换支路中的一条转换支路转换所述供电电压；
根据所述控制参数转换所述供电电压，得到转换电压，所述转换电压用于驱动所述LCD。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，所述控制参数包括各条所述转换支路对应的供电系数和支路控制系数；
所述根据所述供电电压和所述目标电压确定控制参数，包括：
从预设的电压-系数对应关系中查找匹配所述供电电压和所述目标电压的供电系数，所述电压-系数对应关系用于记录多组供电电压和目标电压分别对应的供电系数；
根据所述供电系数对应的转换支路的电阻分布特征、所述供电电压和所述目标电压计算所述支路控制系数。
3.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，所述根据所述控制参数转换所述供电电压，包括：
将用于表征所述供电系数的第一控制序列写入第一控制字段，将用于表征所述支路控制系数的第二控制序列写入第二控制字段，以选通供电系数对应的转换支路，使该转换支路接入所述第二控制字段对应的电阻，转换所述供电电压。
4.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法还包括：
对所述转换电压进行模拟缓冲处理，得到驱动偏置电压，将所述驱动偏置电压提供至所述LCD。
5.根据权利要求4所述的驱动方法，其特征在于，所述转换电压包括连续的多个时段分别对应的电压脉冲；
所述对所述转换电压进行模拟缓冲处理，包括：根据以当前时刻为结束时刻的预设时段内的多个电压脉冲确定当前时刻的驱动偏置电压。
6.一种驱动芯片，其特征在于，所述驱动芯片用于执行权利要求1至5任一项所述的驱动方法。
7.根据权利要求6所述的驱动芯片，其特征在于，所述驱动芯片包括多条转换支路；所述转换支路用于转换供电电压，得到转换电压。
8.根据权利要求7所述的驱动芯片，其特征在于，所述转换支路包括串联的多个电阻和各个所述电阻分别对应的控制开关；所述控制开关用于控制对应的所述电阻是否接入所在的转换支路。
9.根据权利要求7所述的驱动芯片，其特征在于，所述驱动芯片包括模拟缓冲器；所述模拟缓冲器用于对所述转换电压进行模拟缓冲处理。
10.一种显示电路，其特征在于，所述显示电路包括权利要求6至9任一项所述的驱动芯片和LCD。
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