CN1756083B - 模拟数字转换器的取样频率的相位调整方法 - Google Patents

模拟数字转换器的取样频率的相位调整方法 Download PDF

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Abstract

本发明是提供一种取样频率的相位调整方法，包括：于一第一单位时间间隔内，依据该取样频率的一第一相位对一接收信号进行模拟数字转换，产生一第一数字信号，并依据该第一数字信号，藉由一预定演算法获得一第一计算值；在一第二单位时间间隔内，依据该取样频率的一第二相位对该接收信号进行模拟数字转换，产生一第二数字信号，并依据该第二数字信号，藉由该预定演算法获得一第二计算值；以及依据该第一计算值以及该第二计算值，调整该取样频率的该相位。

Description

模拟数字转换器的取样频率的相位调整方法
技术领域
本发明涉及一种模拟数字转换器的取样频率，特别涉及一种模拟数字转换器的取样频率的相位调整方法。
背景技术
对一模拟数字转换器ADC而言，ADC的取样点是很重要的，藉由调整ADC取样频率的相位，即可调整ADC的取样点。自动相位校正(auto phasesetting)是用来自动调整装置(如液晶显示面板)的ADC取样频率的相位。以液晶显示面板为例，自动相位校正是循序地藉由执行三种步骤-相位设定、相位量测及计算、及相位特性值读取(read)-的方式，对任一图像帧(image frame)IF进行相位校正。
请参阅图1，图1为已知一自动相位校正方法100的时序图。自动相位校正方法100包含以下三步骤：一相位设定步骤-在一第0帧F0期间接收一自动相位校正指令；一相位量测及计算步骤-在第一帧F1期间，依据一取样频率的第0相位P0取样图像帧，并以一预定演算法计算图像帧对应于第0相位P0的特性值(characteristic value)；以及一相位特性值读取步骤-在一第二帧F2期间，并读取(输出)该图像帧IF对应于第0相位P0的特性值。其中，帧与帧间的时间间隔等于垂直同步信号Vsync间的时间间隔。
该自动相位校正方法100持续地对图像帧IF依序执行上述三步骤，直到获得取样频率的所有相位的特性值为止。分析该预定数目个计算值中(例如：寻找最大值或最小值)，以获得最适取样点，以该最适取样点作为该ADC的取样点，完成该取样频率的相位调整。
由上述的说明可知，若以液晶显示面板为例，取样频率的相位数为N，自动相位校正方法100必需耗费3N个帧的时间，方能计算对应于该N个相位的计算值。
一般而言，该取样频率的相位数为三十二，故一使用者一旦按下自动相位校正按钮后，需等待三至四秒钟，方能于该图像显示装置上重新看到经自动相位校正方法100校正后的图像帧IF。
因此本发明在于提供一种取样频率的相位调整方法，以解决上述自动相位校正时间过长的问题。
发明内容
因此本发明的目的之一在于提供一种取样频率的相位调整方法，以解决上述的问题。
根据本发明的权利要求，本发明是揭露一种取样频率的相位调整方法，包括：在一第一单位时间间隔内，依据该取样频率的一第一相位对一接收信号进行模拟数字转换，产生一第一数字信号，并依据该第一数字信号，藉由一预定演算法获得一第一计算值；在一第二单位时间间隔内，依据该取样频率的一第二相位对该接收信号进行模拟数字转换，产生一第二数字信号，并依据该第二数字信号，藉由该预定演算法获得一第二计算值；以及依据该第一计算值以及该第二计算值，调整该取样频率的该相位。
附图说明
图1为已知一自动相位校正方法的时序图。
图2为本发明的实施例中一自动相位校正方法的时序图。
图3为本发明的对应于多个相位的计算值与该多个相位间的关系图。
具体实施方式
本发明的自动相位校正方法是藉助于状态机(state machine)的设置，以在同一时段内(如上述的第一帧F1、及第二帧F2等)对图像帧IF所对应的多个相位同时执行预定自动相位校正步骤(如上述的相位设定、相位量测及计算、及相位特性值读取步骤)。
请参阅图2，图2为本发明的较佳实施例中一自动相位校正方法200的时序图。在自动相位校正方法200中，在第0帧F0期间，接收到该自动相位校正指令并开始执行自动相位校正步骤-第0相位设定步骤；在第一帧F1期间，ADC依据该取样频率的第0相位P0对图像帧IF进行模拟数字转换，输出对应于第0相位P0的第一数字信号，并以一预定演算法计算该第一数字信号，而产生对应于第0相位P0的第一特性值。此外，在此期间，一状态机在第一帧F1结束前会自动下达将相位切换至下一个相位-第0相位量测及计算步骤以及第一相位设定步骤；接着，在第一帧F1后的第二帧F2期间，输出该第一特性值至一暂存器；此外，ADC会依据该取样频率的第一相位P1对图像帧IF进行模拟数字转换，并产生对应于第一相位P1的第二特性值。其中，该第一相位P1紧接在该第0相位P0后。此外，在此期间，该状态机在第一帧F2结束前会自动下达将相位切换至下一个相位。(第0相位特性值读取步骤、第一相位量测及计算步骤以及第二相位设定步骤)
自动相位校正方法200会持续地对图像帧IF依序执行上述步骤，直到读取出图像帧IF对应于所有相位的特性值为止。在较佳实施例中，该预定数目个计算值中的最大值即为对应于图像帧IF的最适相位Popt。
如此一来，自动相位校正方法200仅需耗费N+2个帧的时间，便能计算并读取出图像帧IF对应于该N个相位的计算值。在实作上，N可为32、64。
在自动相位校正方法200中，图像帧IF为一视频信号的一部分，而第0帧F0与第一帧F1间的间隔是等于该视频信号的二垂直同步信号(VerticalSynchronization Signal)间的间隔，即为一帧(frame)的时间间隔，如图2所示，换言之，第0帧F0的间隔是实质上相等于第一帧F1的间隔。在第一帧F1期间，ADC依据该取样频率的第0相位P0对图像帧IF进行模拟数字转换，而输出对应于第0相位P0的第一数字信号是相对应于该视频信号的第一帧(frame)的像素数据(pixel data)；相同地，ADC所输出对应于第一相位P1的第二数字信号亦是相对应于该视频信号的一第二帧的像素数据。
在自动相位校正方法200中，该预定演算法可为一差异累计(sum ofdifference，S0D)演算法，其是在一单位时间内将相邻二像素(pixel)间的差异值累计(sum)起来，以形成该计算值。该单位时间可为该视频信号的二垂直同步信号间的间隔。
以该差异累计演算法，N＝32为例，请参阅图3，图3为本发明的自动相位校正方法200中以该差异累计演算法计算图像帧IF对应于该三十二个相位的计算值与该三十二个相位间的关系图，其中横轴代表该三十二个相位，而纵轴则代表图像帧IF所对应的各个相位的计算值。
本发明的自动相位校正方法200的另一实施例是先对对应于第七、第十五、第二十三、及第三十一相位P7、P15、P23、及P31计算出最适相位Popt所在的可能范围。如图3所示，该可能最适相位Popt所在的可能范围是落于第七相位P7及第十五相位P15之间(该四个相位所对应的四个计算值中较大的两个计算值是对应于第七相位P7及第十五相位P15)，在该可能范围内进一步地对第八至第十四相位P8至P14执行上述步骤，以计算出最适相位Popt。换句话说，该32相位被区分成四个相位区，先判断何者相位区是为可能范围，在该可能范围内进一步地对可计算出最适相位Popt。相较于已知自动相位校正方法100需执行达三十二次，本发明的自动相位校正方法仅需执行11次(4+7)，便可计算出最适相位Popt。
前已言之，已知自动相位校正方法100于执行该相位量测步骤时，必需尽可能地量测到足够的相位。反观，本发明的自动相位校正方法200可先约略地找出对应于图像帧IF的最适相位Popt所在的可能范围后，再回过头来于该可能范围内进一步地计算出最适相位Popt。
在另一实施例，本发明的自动相位校正方法200可对图像帧IF中的部分像素(例如是上半部画面或是奇数条水平线)进行计算，如此，便可使用速度较慢或是成本较低的逻辑来达到上述的运作。
在另一实施例，本发明的状态机是由硬体或是固件(firmware)来完成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种对一取样频率进行相位调整方法，该取样频率包括多个相位，该调整方法包括：
在一第一单位时间间隔内，依据该取样频率的一第一相位对一接收信号进行模拟数字转换，产生一第一数字信号，并依据该第一数字信号，藉由一预定算法获得一第一计算值；
在一第二单位时间间隔内，依据该取样频率的一第二相位对该接收信号进行模拟数字转换，产生一第二数字信号，并依据该第二数字信号，藉由该预定算法获得一第二计算值；以及
依据该第一计算值以及该第二计算值，调整该取样频率的该相位。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该第一及第二单位时间间隔实质上相等于一个帧的时间间隔。
3.如权利要求1所述的方法，其中，该接收信号是为一视频信号，该第一及第二数字信号是分别为该视频信号的一第一及一第二帧的像素数据。
4.如权利要求1所述的方法，其中，至少一第三相位介于在该第一相位与该第二相位之间。
5.如权利要求1所述的方法，其中，该预定算法是为一差异累计算法。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
提供一状态机，用以在获得该第一计算值后，自动设定该取样频率的下一相位。
7.一种对一取样频率进行相位调整方法，该取样频率包括多个相位，该调整方法包括：
区分该些相位成为多个相位区，该些相位区包括一第一相位区与一第二相位区；
依据该取样频率的该第一相位区的一第一相位对一接收信号进行模拟数字转换，产生一第一数字信号，并依据该第一数字信号，藉由一预定算法获得一第一计算值；
依据该取样频率的该第二相位区的一第二相位对该接收信号进行模拟数字转换，产生一第二数字信号，并依据该第二数字信号，藉由该预定算法获得一第二计算值；以及
依据该第一计算值以及该第二计算值，决定以该第一及该第二相位区的一作为该取样频率的相位区。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：
依序依据将该取样频率的相位区的每个相位对该接收信号进行模拟数字转换，产生多个第三数字信号，并依据该些第三数字信号，分别获得出相对应的多个第三计算值；以及
依据该些第三计算值，决定出该取样频率的相位。
9.如权利要求7所述的方法，其中，该接收信号是为一视频信号，该第一及第二数字信号是相对应于该视频信号的一部分。
10.如权利要求7所述的方法，还包括：
提供一状态机，用以在获得该第一计算值后，自动设定该取样频率的下一相位。
11.一种对一取样频率进行相位调整方法，该取样频率包括多个相位，该调整方法包括：
(a).设定相位步骤，设定该取样频率的下一相位，其中，该取样频率的下一个相位是该取样频率的现行相位的下一个相位；
(b).相位量测及计算步骤，依据该现行相位对一接收信号进行模拟数字转换，产生一第一数字信号，并依据该第一数字信号，藉由一预定算法获得一第一计算值；
(c).相位特性值读取步骤，读取该第一计算值作为该现行相位的一相位特性值；
重复(a)、(b)、(c)步骤，以得到对于该多个相位的多个相位特性值；以及
依据该多个相位特性值，以调整该取样频率的相位；
其中，该(a)、(b)、(c)步骤是在一个帧的时间间隔内所完成。
12.如权利要求11所述的方法，其中，设定相位步骤还包括：
提供一状态机器，用以自动设定该取样频率的下一相位。
13.如权利要求11所述的方法，其中，该方法只计算该接收信号的部份像素。
14.如权利要求13所述的方法，其中，该部份像素是一个帧的一半像素。
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