CN1567989A - 降低电磁波干扰的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种降低电磁波干扰的装置及其方法。本发明是依据原始脉冲产生扩频脉冲，并依据原始脉冲接收数据比特流，依据扩频脉冲输出数据比特流。本发明包括：扩频缓冲器，用以暂存数据比特流；频率产生器，依据频率调升信号与频率调降信号产生扩频脉冲；扩频控制器，依据该扩频缓冲器的储存量而决定频率调升信号与频率调降信号。

Description

降低电磁波干扰的装置及其方法

技术领域

本发明是关于一种降低电磁波干扰的装置及其方法，且特别是关于一种以扩频脉冲的方式来降低电磁波干扰的装置及其方法。

背景技术

电子产品之间常有电磁波干扰(Electromagnetic interference，EMI)，因此必须限制其辐射出的电磁波的强度(intensity)。例如美国联邦通讯调查委员会(Federal Communication Commission，FCC)制订一套标准，以限制电子产品的辐射量。

图1是一个脉冲信号的辐射强度示意图。单频率f0的信号其辐射强度I容易超过EMI的标准，标示为Ie。一般解决EMI的方法例如是将信号扩频(spread spectrum)，以避免辐射强度集中于某频率，因此可以降低电磁波干扰。图2是扩频后的脉冲信号的辐射强度示意图。扩频后的脉冲信号的频率分布于频率f1及f2之间，因此可以分散辐射强度，以符合EMI标准。

图3是液晶显示器模块示意图。液晶显示器模块包括脉冲控制器300、源极驱动器310与栅极驱动器320。传输控制器300传送数据比特流及脉冲信号至源极驱动器310与栅极驱动器320。但是，传输控制器300传送信号到源极驱动器310与栅极驱动器320的引线很长，当液晶显示器的分辨率越高时，信号的频率也越高，因此造成的电磁波干扰也更严重。

一般液晶显示器也可以用产生扩频脉冲的方式减少电磁波干扰。然而，这样的作法可能会有数据丢失的情况。因为扩频脉冲与原始脉冲的频率不同，而输入的数据仍依原始脉冲的频率输入，因此容易有数据丢失的情况，使得图像失真。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是提供一种减少电磁波干扰并且无数据丢失的扩频脉冲产生装置及其方法。

根据本发明的目的，提出一种降低电磁波干扰的装置。本装置是依据原始脉冲产生扩频脉冲，并依据原始脉冲接收数据比特流，依据扩频脉冲输出数据比特流。本装置包括：扩频缓冲器，用以暂存数据比特流；频率产生器，依据频率调升信号与频率调降信号产生扩频脉冲；扩频控制器，依据该扩频缓冲器的储存量而决定频率调升信号与频率调降信号。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

图1是一个脉冲信号的辐射强度示意图；

图2是扩频后的脉冲信号的辐射强度示意图；

图3是液晶显示器模块示意图；

图4是传统的扩频脉冲与原始脉冲的频率与时间的关系图；

图5A是依照本发明一较佳实施例的一种降低电磁波干扰的装置的方框图；

图5B是扩频控制器的一个示例的方框图；

图6A是依照本发明的扩频脉冲与原始脉冲的频率与时间的关系图。

图6B是依据图6A的缓冲索引值与时间的关系图。

图7是逻辑控制器5依据缓冲索引值的最小值调整扩频脉冲的方法流程图。

图8是逻辑控制器依据缓冲索引值的最大值调整扩频脉冲的流程图。

图9A与图9B示出了分别为扩频脉冲与时间的关系图、以及缓冲索引值与时间的关系图。

附图标号说明

300：传输控制器

310：源极驱动器

320：栅极驱动器

410：扩频控制器

420：扩频缓冲器

430：频率产生器

510、520：计数器

530：减法器

540：逻辑控制器

实施方式

图4是传统的扩频脉冲与原始脉冲的频率与时间的关系图。原始脉冲的频率例如是固定为40MHz，经扩频后的扩频脉冲的频率是稳定地在频率38MHz～42MHz之间扫动(sweep)，其扫动的周期T例如是1/30K秒。每个周期有向上修正点，例如在时间T/4时，将扩频脉冲的频率由向下递减修正为向上递增；并有向下修正点，例如在时间3T/4时，将扩频脉冲的频率由向上递增修正为向下递减。扩频脉冲的频率展得越开，也就是扩频脉冲的扩频量愈大，则可以越有效地改善电磁波干扰，但由于数据的输出是依据扩频脉冲，而数据的输入是依据原始脉冲，两者的频率差异过大容易有数据丢失的问题。扩频脉冲的扩频量较小的话，较不易有数据丢失的问题，但改善电磁波干扰的效果就不够好。

本发明目的在以扩频脉冲有效地减少电磁波干扰，并且避免了使用扩频脉冲后的数据丢失的问题。本发明主要利用缓冲器(buffer)以暂存数据，并监视缓冲器的储存量，据以调整输出的扩频脉冲的频率。

图5A是依据本发明一较佳实施例的一种降低电磁波干扰的装置的方框图。本发明例如是应用于液晶屏幕显示器的传输控制器，用以接收原始脉冲CLKi及数据比特流Di，然后据以输出扩频脉冲SSCLK及数据比特流Ds。降低电磁波干扰的装置包括扩频控制器410、扩频缓冲器420及频率产生器430。扩频缓冲器420依据写入地址Aw而储存数据比特流Di，依据读取地址Ar而输出数据比特流Ds。扩频控制器410接收原始脉冲CLKi据以决定数据比特流Di的写入地址Aw，接收反馈的扩频脉冲SSCLK，据以决定数据比特流Ds的读取地址Ar。读取地址Ar与写入地址Aw的差值即为扩频缓冲器420的储存量，以缓冲索引值Idx表示。扩频控制器410是依据缓冲索引值Idx而以频率调升信号UP或频率调降信号DN命令频率产生器430调升或调降所产生的扩频脉冲SSCLK的频率。频率产生器430例如是锁相环(Phase Lock Loop，PLL)。

图5B是扩频控制器410的一个示例方框图。扩频控制器410包括运算器500与逻辑控制器540。运算器500用以接收原始脉冲CLKi与扩频脉冲SSCLK，并据以输出写入地址Aw、读取地址Ar及缓冲索引值Idx。逻辑控制器540接收缓冲索引值Idx，据以判断向上修正点或向下修正点的时机，进而控制频率调升信号UP或频率调降信号DN。

运算器500包括计数器510、520及减法器530。计数器510接收原始脉冲CLKi，并据以输出写入地址Aw。计数器520接收扩频脉冲SSCLK，并据以输出读取地址Ar。减法器530依据读取地址Ar与写入地址Aw的差值输出缓冲索引值Idx。

图6A是依照本发明的扩频脉冲与原始脉冲的频率与时间的关系图，其中扩频脉冲SSCLK的局部最大值与原始脉冲CLKi的差称为正扩频量，扩频脉冲SSCLK的局部最小值与原始脉冲CLKi的差称为负扩频量，但不同时间点的正扩频量与负扩频量可能不是定值。数据比特流Di是依据原始脉冲CLKi而输入，而数据比特流Ds是依据扩频脉冲SSCLK而输出。原始脉冲CLKi与扩频脉冲SSCLK的频率不同，因此数据需有扩频缓冲器420作为缓冲以避免数据丢失。本实施例的扩频缓冲器420例如是具有32个数据的储存量。扩频缓冲器420的储存量以缓冲索引值Idx表示。图6B是依据图6A的缓冲索引值与时间的关系图。当扩频脉冲SSCLK的频率小于原始脉冲CLKi的频率时，输出数据比特流Ds的速率比输入数据比特流Di的速率还慢，因此扩频缓冲器420的储存量会增加，也就是缓冲索引值Idx会增加，如时间0～T/2所示。当扩频脉冲SSCLK的频率大于原始脉冲CLKi的频率时，输出数据比特流Ds的速率比输入数据比特流Di的速率还快，因此扩频缓冲器420的储存量会减少，也就是缓冲索引值Idx会减少，如时间T/2～T所示。

正常情况下，缓冲索引值Idx是于5～25之间，此时并不需对扩频脉冲SSCLK进行修正。扩频脉冲的向上修正点与向下修正点的发生点的时机，在本实施例中是依据缓冲索引值，然也可依据其它参考点，例如时间等。若不需修正扩频脉冲的向上修正点与向下修正点，则例如以缓冲索引值为15之时作为发生点。

但若扩频缓冲器420的储存量不足，例如缓冲索引值Idx小于5，则可能产生没有数据可输出的危险；若扩频缓冲器420将满，例如缓冲索引值Idx大于25，则可能产生输入的数据无处储存的危险。因此除了提供缓冲器，更需有监视缓冲器的储存量的机制，并据以调整扩频脉冲的频率，以达到数据无丢失的目的。

图7是逻辑控制器540依据缓冲索引值的最小值调整扩频脉冲的方法流程图。本方法是以依据缓冲索引值Idx的最小值来调整扩频脉冲的向下修正点的时机。在此将缓冲索引值Idx的预设的最小阈值定为5。本方法首先检查缓冲索引值Idx的最小值，如步骤710。依据缓冲索引值Idx的最小值与最小阈值比较的结果而分别执行步骤720、730或740。

在步骤720中，表示一扫动周期内的缓冲索引值Idx的最小值小于最小阈值，则减少扩频脉冲的负扩频量，也就是提前下一个扫动周期的向下修正点。例如在图6B中的时间点T时，缓冲索引值Idx的最小值Sm2为4，则将下一个扫动周期的向下修正点提前至标号Cd2所示，也就是改在缓冲索引值为16时修正扩频脉冲SSCLK的频率，以使扩频脉冲SSCLK的频率提前往下降，避免数据丢失。

在步骤730中，表示一扫动周期内的缓冲索引值Idx的最小值等于最小阈值，则维持扩频脉冲的负扩频量，也就是维持下一个扫动周期的向下修正点。例如在缓冲索引值Idx的最小值为5时，如图6B中的时间点0的标号Sm1所示，则维持下一个扫动周期的向下修正点，如图6A的标号Cd1所示。也就是说此时的向下修正点仍发生在缓冲索引值Idx为15之时。

在步骤740中，表示一扫动周期内的缓冲索引值Idx的最小值大于最小阈值，则增加扩频脉冲的负扩频量，也就是延后下一个扫动周期的向下修正点。例如让向下修正点发生于缓冲索引值为14时，以使扩频脉冲SSCLK的频率延后往下降，如此将扩频脉冲SSCLK展的更开，更能防止电磁波干扰。

图8是逻辑控制器540依据缓冲索引值的最大值调整扩频脉冲的流程图。本方法是以依据缓冲索引值Idx的最大值来调整扩频脉冲的向上修正点的时机。在此将缓冲索引值的预设的最大阈值定为25。首先，检查缓冲索引值Idx的最大值，如步骤810。依据缓冲索引值Idx的最大值与最大阈值比较的结果而分别执行步骤820、830或840。

在步骤820中，表示一扫动周期内的缓冲索引值Idx的最大值小于最大阈值，则增加扩频脉冲的正扩频量，也就是延后下一个扫动周期的向下修正点，以使扩频脉冲SSCLK的频率延后往下降，如此能将扩频脉冲SSCLK展的更开，更能防止电磁波干扰。

在步骤830中，表示一扫动周期内的缓冲索引值Idx的最小值等于最小阈值，则维持扩频脉冲的正扩频量，也就是维持下一个扫动周期的向上修正点。

在步骤840中，表示一扫动周期内的缓冲索引值Idx的最大值大于最大阈值，则减少扩频脉冲的正扩频量，也就是提前下一个扫动周期的向下修正点，以将原始脉冲CLKi展的较小，以避免数据丢失。请同时参照图9A与图9B，其示出了：分别为扩频脉冲与时间的关系图及缓冲索引值与时间的关系图。在图9B中的时间点T/2时，缓冲索引值Idx的最大值SM1为26，则将下一个扫动周期的向下修正点提前至图9A标号CM1所示，也就是改在缓冲索引值为14时修正扩频脉冲SSCLK的频率，以使扩频脉冲SSCLK的频率提前往上升，避免数据丢失。

本发明上述实施例所揭露的降低电磁波干扰的装置及其方法，以扩频脉冲降低电磁波干扰，并能防止数据的丢失。

综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然而，其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可进行各种的变化与修改，因此本发明的保护范围应当以所附权利要求书所限定的为准。

Claims (15)

1.一种降低电磁波干扰的装置，依据原始脉冲产生扩频脉冲，并依据原始脉冲接收数据比特流，依据该扩频脉冲输出该数据比特流，其中该扩频脉冲的局部最大值与该原始脉冲的差称为正扩频量，该扩频脉冲的局部最小值与该原始脉冲的差称为负扩频量；该装置包括：

扩频缓冲器，用以依据该原始脉冲暂存该数据比特流，并依据该扩频脉冲输出该数据比特流；

频率产生器，依据频率调升信号与频率调降信号产生该扩频脉冲；以及

扩频控制器，依据该扩频缓冲器的储存量而决定该频率调升信号与该频率调降信号。

2.如权利要求1所述的降低电磁波干扰的装置，其中该扩频控制器接收该原始脉冲据以产生写入地址，接收该扩频脉冲据以产生读取地址，并依据该读取地址与该写入地址的差值产生缓冲索引值，该缓冲索引值即为该扩频缓冲器的储存量。

3.如权利要求2所述的降低电磁波干扰的装置，其中该扩频缓冲器依据该写入地址储存该数据比特流，并依据该读取地址输出该数据比特流。

4.如权利要求1所述的降低电磁波干扰的装置，其中该扩频控制器若发现该扩频缓冲器的储存量小于最小阈值，则调整该频率调升信号与该频率调降信号，以使该频率产生器减少该扩频脉冲的负扩频量。

5.如权利要求1所述的降低电磁波干扰的装置，其中该扩频控制器若发现该扩频缓冲器的储存量等于最小阈值，则使该频率产生器维持该扩频脉冲的负扩频量。

6.如权利要求1所述的降低电磁波干扰的装置，其中该扩频控制器若发现该扩频缓冲器的储存量大于最小阈值，则调整该频率调升信号与该频率调降信号，以使该频率产生器增加该扩频脉冲的负扩频量。

7.如权利要求1所述的降低电磁波干扰的装置，其中该扩频控制器若发现该扩频缓冲器的储存量小于最大阈值，则调整该频率调升信号与该频率调降信号，以使该频率产生器增加该扩频脉冲的正扩频量。

8.如权利要求1所述的降低电磁波干扰的装置，其中该扩频控制器若发现该扩频缓冲器的储存量等于最大阈值，则使该频率产生器维持该扩频脉冲的正扩频量。

9.如权利要求1所述的降低电磁波干扰的装置，其中该扩频控制器若发现该扩频缓冲器的储存量大于最大阈值，则调整该频率调升信号与该频率调降信号，以使该频率产生器减少该扩频脉冲的正扩频量。

10.如权利要求2所述的降低电磁波干扰的装置，其中该扩频控制器包括：

运算器，接收该原始脉冲与该扩频脉冲，并据以输出该写入地址、该读取地址及该缓冲索引值；以及

逻辑控制器，接收该缓冲索引值，并据以输出该频率调升信号与该频率调降信号。

11.如权利要求10所述的降低电磁波干扰的装置，其中该运算器包括：

第一计数器，接收该原始脉冲，并据以输出该写入地址；

第二计数器，接收该扩频脉冲，并据以输出该读取地址；以及

减法器，依据该读取地址与该写入地址的差值输出该缓冲索引值。

12.一种调整扩频脉冲的频率的方法，适用于权利要求1所述的降低电磁波干扰的装置，该方法包括：

接收该扩频缓冲器的储存量；以及

依据该扩频缓冲器的储存量及最小阈值决定该扩频脉冲的负扩频量；

其中，若该扩频缓冲器的储存量小于该最小阈值，则使该频率产生器减少该扩频脉冲的负扩频量；

其中，若该扩频缓冲器的储存量等于该最小阈值，则使该频率产生器维持该扩频脉冲的负扩频量；

其中，若该扩频缓冲器的储存量大于该最小阈值，则使该频率产生器增加该扩频脉冲的负扩频量。

13.如权利要求12所述的调整扩频脉冲的频率的方法，其中该扩频脉冲的负扩频量的调整是在一段期间内侦测到该扩频缓冲器的储存量的局部最大与局部最小值之后，通过调整该扩频脉冲的频率减少与频率增加的切换点的发生时间来实现。

14.一种调整扩频脉冲的频率的方法，适用于权利要求1所述的降低电磁波干扰的装置，该方法包括：

接收该扩频缓冲器的储存量；以及

依据该扩频缓冲器的储存量及最大阈值决定该扩频脉冲的正扩频量；

其中，若该扩频缓冲器的储存量大于该最大阈值，则使该频率产生器减少该扩频脉冲的正扩频量；

其中，若该扩频缓冲器的储存量等于该最大阈值，则使该频率产生器维持该扩频脉冲的正扩频量；

其中，若该扩频缓冲器的储存量小于该最大阈值，则使该频率产生器增加该扩频脉冲的正扩频量。

15.如权利要求14所述的调整扩频脉冲的频率的方法，其中该扩频脉冲的正扩频量的调整是在一段期间内侦测到该扩频缓冲器的储存量的局部最大与局部最小值之后，通过调整该扩频脉冲的频率增加与频率减少的切换点的发生时间来实现。

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