JP2006215087A - Serial data transmitting and receiving apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、シリアルデータ送受信装置に関し、一例として、高速動作と低消費電力が要求される大型LCD(液晶表示)パネルに代表されるFPD(フラットパネルディスプレイ)のパネルインタフェースや、LCDタイミングコントローラとLCD駆動素子との間のインタフェースに用いると、LCDモジュールの消費電力の削減と、パワーマネジメントに有用となるシリアルデータ送受信装置に関する。
BACKGROUND OF THE
従来、LCDパネル間や、LCDモジュール中の表示タイミングコントローラLSIとLCD駆動LSIとの間のインタフェースとして小振幅信号の高速伝送用のLVDS(差動小振幅信号伝送方式(Low Voltage Differential Signaling))が多く使用されている。 Conventionally, LVDS (Low Voltage Differential Signaling) for high-speed transmission of small amplitude signals is used as an interface between LCD panels or between a display timing controller LSI and an LCD driving LSI in an LCD module. Many are used.
図11に、LVDS方式の送受信装置を示す。このLVDS方式の送受信装置では、送信部101で発生した信号電流を平衡伝送路102と受信部103の終端抵抗104で形成されるループに流すことにより、終端抵抗104の両端部分に信号電圧を発生させて信号を伝送する。これが、LVDS方式の送受信装置の特徴である。
FIG. 11 shows an LVDS transmission / reception apparatus. In this LVDS transmission / reception apparatus, a signal voltage generated at the
図12に、上記LVDS方式の送受信装置の送信部101の回路構成を示す。図12において、N11、N12は、LVDSの+電位側の電流スイッチング素子としてのNMOSトランジスタであり、N13、14はLVDSの−電位側の電流スイッチング素子としてのNMOSトランジスタである。
FIG. 12 shows a circuit configuration of the
NMOSトランジスタN11のソースとNMOSトランジスタN13のドレインとが接続されて、NMOSトランジスタN11とN13が直列に接続されている。同様に、NMOSトランジスタN12のソースとNMOSトランジスタN14のドレインとが接続されて、NMOSトランジスタN12とN14とが直列に接続されている。また、NMOSトランジスタN11およびN12のドレインは、電流ソースI11に接続され、NMOSトランジスタN13およびN14のソースは共に電流シンクI12へ接続されている。 The source of the NMOS transistor N11 and the drain of the NMOS transistor N13 are connected, and the NMOS transistors N11 and N13 are connected in series. Similarly, the source of the NMOS transistor N12 and the drain of the NMOS transistor N14 are connected, and the NMOS transistors N12 and N14 are connected in series. The drains of the NMOS transistors N11 and N12 are connected to the current source I11, and the sources of the NMOS transistors N13 and N14 are both connected to the current sink I12.
一方、CMOSインバータINV11とINV12は、LVDSの+電位側のNMOSトランジスタN11とLVDSの−電位側のNMOSトランジスタN14を駆動する信号Sを発生させると共に、LVDSの+電位側のNMOSトランジスタN12とLVDSの−電位側のNMOSトランジスタN13をそれぞれ駆動する信号Sの反転信号SBを発生させる。 On the other hand, the CMOS inverters INV11 and INV12 generate a signal S for driving the NMOS transistor N11 on the + potential side of the LVDS and the NMOS transistor N14 on the −potential side of the LVDS, and the NMOS transistors N12 and LVDS on the + potential side of the LVDS. -The inversion signal SB of the signal S for driving the NMOS transistor N13 on the potential side is generated.
すなわち、CMOSインバータINV11,12は、CMOS入力信号を正相制御信号Sとして出力してNMOSトランジスタN11,N14のゲートに入力する一方、CMOSインバータINV11はCMOS入力信号の逆相制御信号SBを出力してNMOSトランジスタN12,N14のゲートへ入力する。 That is, the CMOS inverters INV11 and 12 output the CMOS input signal as the normal phase control signal S and input it to the gates of the NMOS transistors N11 and N14, while the CMOS inverter INV11 outputs the reverse phase control signal SB of the CMOS input signal. And input to the gates of the NMOS transistors N12 and N14.
したがって、上記CMOS入力信号が“H”であれば、正相制御信号Sは”H”となり、逆相制御信号SBは“L”となる。この場合、NMOSトランジスタN11,N14がオンする一方、NMOSトランジスタN12,N13がオフする。そして、電流は電流ソースI11からNMOSトランジスタN11を通り配線102A、終端抵抗104、配線102Bを介し、NMOSトランジスタN14を通り、電流シンクI12へと流れる。この時、送信部101から平衡伝送路102へのLVDS出力は“H”となる。
Therefore, if the CMOS input signal is “H”, the normal phase control signal S is “H” and the negative phase control signal SB is “L”. In this case, the NMOS transistors N11 and N14 are turned on, while the NMOS transistors N12 and N13 are turned off. Then, the current flows from the current source I11 through the NMOS transistor N11, the wiring 102A, the
一方、CMOS入力信号が“L”であれば、正相制御信号Sが“L”で、逆相制御信号SBが“H”となり、NMOSトランジスタN12,N13がオンする一方、NMOSトランジスタN11,N14がオフする。電流は電流ソースI11より、NMOSトランジスタN12を通り配線102B、終端抵抗104、配線102Aを介し、NMOSトランジスタN13を通り電流シンクI12へと流れる。この時、送信部101から平衡伝送路102へのLVDS出力信号は”L“となる。
On the other hand, if the CMOS input signal is “L”, the positive phase control signal S is “L”, the negative phase control signal SB is “H”, and the NMOS transistors N12 and N13 are turned on, while the NMOS transistors N11 and N14 are turned on. Turns off. The current flows from the current source I11 through the NMOS transistor N12, the
通常、LVDSでは、その電流値が約3.5mAに設定され、終端抵抗104を100Ωとすることから、LVDS振幅は3.5mA×100Ωで350mVとなる。
Normally, in LVDS, the current value is set to about 3.5 mA, and the
このように、送信部101は、図12に示すような構成をしているので、入力されるCMOS信号が“H”または“L”のいずれであろうと、通常動作時に電源とGNDと間に定電流が流れている。このため、LVDS方式の送受信装置における送信部101と受信部103のペアが増加して、平衡伝送路102のペアの本数が増えればその本数分だけ消費電流が増加することになる。
As described above, the
次に、図14を参照して、LVDS方式の伝送方式の一例として、液晶表示装置における伝送方式を例に挙げて説明する。図14はこの液晶表示装置における伝送方式における表示システムを表している。図14において、207はFPD(フラットパネルディスプレイ)パネルとしての液晶パネルであり、208はRSDS方式の送受信部であり、209はFPDパネルモジュールである。 Next, referring to FIG. 14, a transmission method in a liquid crystal display device will be described as an example of an LVDS transmission method. FIG. 14 shows a display system in a transmission system in this liquid crystal display device. In FIG. 14, 207 is a liquid crystal panel as an FPD (flat panel display) panel, 208 is an RSDS transmission / reception unit, and 209 is an FPD panel module.
この表示システムにおいて、画像データが、LVDS方式で送信部201から平衡伝送路202を経由して受信部203へ転送され、タイミングコントローラ205に入力される。
In this display system, image data is transferred from the
タイミングコントローラ205のロジック回路にて、LCD表示用のタイミング信号が生成され、このタイミング信号と、上記画像データ(表示データ)がFPDパネルを構成する液晶パネル207の駆動LSI(図示せず)に供給される。この駆動LSIへの信号供給についても、LVDS方式で伝送されることが主流となっている。
The timing circuit for LCD display is generated by the logic circuit of the
ここで、上記説明をおこなった液晶表示装置中のタイミングコントローラ205と液晶パネルの駆動LSIと間のLVDS(RSDS)伝送方式について説明する。
Here, an LVDS (RSDS) transmission method between the
この伝送方式は、図14に示すタイミングコントローラ205と液晶パネル207のソースドライバーとの間をRSDS(差動小振幅信号(Reduced Swing Differential Signaling))として伝送する。このRSDS伝送方式は、従来のCMOS信号伝送に比べて、高速で、低EMI(電磁界干渉)の効果が期待できる。なお、「RSDS」は米国ナショナル・セミコンダクター社が考案した方式であり、該社の登録商標である。
In this transmission method, transmission between the
このRSDS伝送方式は、パラレルのCMOS信号2ビットをシリアルデータに変換し、さらにRSDS信号として伝送する技術である。 This RSDS transmission method is a technique for converting 2 bits of a parallel CMOS signal into serial data and further transmitting it as an RSDS signal.
このRSDS伝送方式では、図14に示すRSDS方式の送受信部208が、タイミングコントローラ205から受信したパラレル2ビットの信号をシリアルデータとして伝送路210に伝送する。この伝送のクロック信号の立ち上がりと立ち下りの両エッジで、シリアルデータを取り込むタイミングで伝送される。
In this RSDS transmission method, the RSDS transmission /
この伝送システムの構成としては、タイミングコントローラ側の送受信部208が送信部となり、この送信部に接続される液晶パネル207の液晶駆動LSIが受信部となる。
As a configuration of this transmission system, the transmission /
さらに、タイミングコントローラ205と液晶駆動LSIとの間のプリント基板上の配線が伝送路210に相当する。RSDS伝送方式では、信号レベルおよび伝送方式はLVDS方式と同一技術であり、送信部の回路構成は図13に示す。図13に示すように、この送信部の入力にはCMOS信号が供給され、送信部と受信部との間が差動ペアで接続され、さらに、差動ペア間に100Ωの終端抵抗104が接続される。このように、終端抵抗104を接続することで、電流ループが形成され、終端抵抗104の両端に電圧が発生する。
Further, the wiring on the printed board between the
RSDS伝送方式では、送信部の定電流値は2mAに設定されており、形成された電流ループ上に2mAの電流が流れることとなり、終端抵抗104の両端には、それぞれ、+200mV、−200mVの電圧が発生することになる。
In the RSDS transmission method, the constant current value of the transmission unit is set to 2 mA, and a current of 2 mA flows on the formed current loop. Voltages of +200 mV and −200 mV are respectively applied to both ends of the
データが“H”、“L”に固定されると、CMOS方式の場合、電流はほぼ“0”であるが、このLVDS方式における送信部では、入力データが“H”,“L”に固定されても定常的に電流が流れ続けることとなる。 If the data is fixed to “H” and “L”, the current is almost “0” in the CMOS method, but the input data is fixed to “H” and “L” in the transmitter in this LVDS method. Even if it is done, current will continue to flow constantly.
実際の液晶パネル上には、画像データRGBを、それぞれ、8ビット(bit)とすると、RSDSペアは12データペア、1クロックペアの合計13ペアのRSDS伝送ペアが形成されることとなる。 On the actual liquid crystal panel, assuming that the image data RGB is 8 bits each, RSDS pairs of 12 data pairs and 1 clock pair are formed in total 13 RSDS transmission pairs.
RSDSの1ペアに流れる電流は2mAであり、13ペアを形成した場合、単純に、26mAの電流が消費される計算となる。いま、定電流設定が2mAとしているが、上記受信部と送信部とを結ぶ伝送路の負荷が増大し、RSDS信号振幅が減衰した場合は、さらに、振幅を増大させるために、送信部の定電流値を増加させ、振幅を上げるように調整をおこなう必要がある。こうすることで、消費電流の更なる増大へとつながってしまうことが起こり得る。 The current that flows in one pair of RSDS is 2 mA, and when 13 pairs are formed, a current of 26 mA is simply consumed. Now, the constant current setting is 2 mA. However, when the load on the transmission line connecting the receiving unit and the transmitting unit is increased and the RSDS signal amplitude is attenuated, the transmitting unit is further set to increase the amplitude. It is necessary to adjust so as to increase the current value and increase the amplitude. This can lead to a further increase in current consumption.
ところで、上述したように、送信部へ入力されるCMOSデータが“H”、“L”に固定されると、CMOS方式の場合、電流はほぼ“0”であるが、このLVDS方式の送信部では、入力データが“H”、“L”に固定されても定常的に電流が流れ続けることとなる。これは、上記送信部へ入力される入力データが表示データでない場合、つまり、入力データが表示とは無関係の必要のないデータである場合であっても、送信部に電流が流れ続けていることを意味する。低消費電力化の要求がさらに求められる現在、不要な電力を削減することはシステム構成上必要なことであるとともに重要なことである。
そこで、この発明の課題は、消費電力を削減できるシリアルデータ送受信装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a serial data transmitting / receiving apparatus capable of reducing power consumption.
上記課題を解決するため、この発明のシリアルデータ送受信装置は、伝送路と、
パラレルデータ信号が入力されると共にこのパラレルデータ信号を複数の差動シリアルデータ信号に変換して、上記伝送路へ送信する送信部と、
上記送信部から上記伝送路を介して上記差動シリアルデータ信号を受信する受信部と、
上記差動シリアルデータを伝送する上記伝送路に挿入されると共に上記送信部との間の電流ループを形成する終端抵抗とを備え、
上記差動シリアルデータ信号の振幅は、上記電流ループに流れる電流値によって決定され、
上記パラレルデータ信号は、上記差動シリアルデータ信号の中にマッピングされる表示データ信号と同期信号およびデータイネーブル信号を含み、
上記同期信号またはデータイネーブル信号の少なくとも一方が入力されると共に上記同期信号またはデータイネーブル信号の少なくとも一方の状態に基づいて、上記表示データ信号における非表示期間を検出して非表示期間検出信号を出力する非表示期間検出部と、
上記非表示期間検出部が出力する非表示期間検出信号が入力されると共に上記非表示期間検出信号に基づいて、上記送信部の送信出力レベルを制御する出力制御部とを有することを特徴としている。
In order to solve the above problems, a serial data transmitting / receiving device of the present invention includes a transmission line,
A parallel data signal is input and the parallel data signal is converted into a plurality of differential serial data signals and transmitted to the transmission path;
A receiver that receives the differential serial data signal from the transmitter via the transmission path;
A termination resistor inserted into the transmission path for transmitting the differential serial data and forming a current loop with the transmitter;
The amplitude of the differential serial data signal is determined by the current value flowing through the current loop,
The parallel data signal includes a display data signal mapped to the differential serial data signal, a synchronization signal, and a data enable signal.
At least one of the synchronization signal and the data enable signal is input and, based on the state of at least one of the synchronization signal and the data enable signal, detects a non-display period in the display data signal and outputs a non-display period detection signal A non-display period detection unit to perform,
A non-display period detection signal output from the non-display period detection unit, and an output control unit that controls a transmission output level of the transmission unit based on the non-display period detection signal. .
この発明のシリアルデータ送受信装置によれば、非表示期間検出部は、パラレルデータ信号に含まれる同期信号またはデータイネーブル信号の少なくとも一方の状態に基づいて、上記パラレルデータ信号に含まれる表示データ信号の非表示期間を検出して非表示期間検出信号を出力する。そして、出力制御部は、上記非表示期間検出信号に基づいて、上記送信部の送信出力レベルを制御する。 According to the serial data transmission / reception device of the present invention, the non-display period detection unit detects the display data signal included in the parallel data signal based on at least one state of the synchronization signal or the data enable signal included in the parallel data signal. A non-display period is detected and a non-display period detection signal is output. And an output control part controls the transmission output level of the said transmission part based on the said non-display period detection signal.
したがって、この発明によれば、上記送信部に入力される表示データ信号の非表示期間には、上記非表示期間検出信号に基づいて、出力制御部が送信部の送信出力レベルを低減することによって、送信部が不要な電力を消費することを回避でき、消費電力を削減できる。 Therefore, according to the present invention, during the non-display period of the display data signal input to the transmission unit, the output control unit reduces the transmission output level of the transmission unit based on the non-display period detection signal. Therefore, it is possible to avoid unnecessary power consumption by the transmitter, and to reduce power consumption.
また、一実施形態のシリアルデータ送受信装置は、上記非表示期間検出信号が入力されると共に上記非表示期間検出信号に基づいて上記送信部を制御して、上記伝送路への差動シリアルデータ信号の送信を停止させる送信停止部を有する。 The serial data transmission / reception apparatus according to an embodiment receives the non-display period detection signal and controls the transmission unit based on the non-display period detection signal, so that a differential serial data signal to the transmission path is obtained. A transmission stop unit for stopping the transmission of.
この実施形態のシリアルデータ送受信装置によれば、送信停止部は、上記非表示期間検出信号に基づいて上記送信部を制御して、上記伝送路への差動シリアルデータ信号の送信を停止させる。したがって、上記送信停止部は、上記送信部に入力される表示データ信号の非表示期間には、送信部による送信を停止させるので、消費電力のさらなる削減を図れる。 According to the serial data transmitting / receiving apparatus of this embodiment, the transmission stop unit controls the transmission unit based on the non-display period detection signal to stop transmission of the differential serial data signal to the transmission path. Therefore, since the transmission stopping unit stops transmission by the transmitting unit during a non-display period of the display data signal input to the transmitting unit, the power consumption can be further reduced.
また、一実施形態のシリアルデータ送受信装置では、上記データイネーブル信号は、
上記表示データ信号が、表示期間に対応する信号または非表示期間に対応する信号のいずれであるのかに対応して、アクティブまたは非アクティブになる信号であり、
上記非表示期間検出部は、
上記データイネーブル信号に基づいて、上記表示データ信号における非表示期間を検出する。
In the serial data transmission / reception apparatus according to one embodiment, the data enable signal is
A signal that becomes active or inactive in response to whether the display data signal is a signal corresponding to a display period or a signal corresponding to a non-display period;
The non-display period detection unit
A non-display period in the display data signal is detected based on the data enable signal.
この実施形態のシリアルデータ送受信装置によれば、非表示期間検出部は、表示データ信号の表示期間と非表示期間とに対応してアクティブまたは非アクティブになるデータイネーブル信号によって、表示データ信号の非表示期間を確実に検出できる。したがって、この実施形態によれば、非表示期間検出部は、表示データ信号の非表示期間には、送信部の出力レベルを確実に低減でき、消費電力を確実に低減できる。 According to the serial data transmitting / receiving apparatus of this embodiment, the non-display period detection unit is configured to display the non-display data signal by the data enable signal that becomes active or inactive corresponding to the display period and the non-display period of the display data signal. The display period can be reliably detected. Therefore, according to this embodiment, the non-display period detection unit can reliably reduce the output level of the transmission unit and can reliably reduce power consumption during the non-display period of the display data signal.
また、一実施形態のシリアルデータ送受信装置では、上記同期信号は、水平同期信号を含み、
上記非表示期間検出部は、
所定のクロック信号が入力されると共に、上記水平同期信号がアクティブとなったときから、上記データイネーブル信号がアクティブとなるまでの上記クロック信号のクロック数をカウントするカウンタを有し、
上記カウンタによる上記カウント期間を上記表示データ信号における非表示期間として検出する。
Further, in the serial data transmitting / receiving device of one embodiment, the synchronization signal includes a horizontal synchronization signal,
The non-display period detection unit
A counter that counts the number of clocks of the clock signal from when the horizontal synchronization signal becomes active to when the data enable signal becomes active while a predetermined clock signal is input;
The count period by the counter is detected as a non-display period in the display data signal.
この実施形態のシリアルデータ送受信装置によれば、非表示期間検出部は、上記同期信号に含まれる水平同期信号によって、表示データ信号の非表示期間を検出でき、非表示期間において、送信部の出力レベルを確実に低減でき、消費電力を確実に低減できる。 According to the serial data transmitting / receiving apparatus of this embodiment, the non-display period detection unit can detect the non-display period of the display data signal by the horizontal synchronization signal included in the synchronization signal, and the output of the transmission unit in the non-display period The level can be reliably reduced, and the power consumption can be reliably reduced.
また、一実施形態のシリアルデータ送受信装置では、上記同期信号は、垂直同期信号を含み、上記非表示期間検出部は、
所定のクロック信号が入力されると共に、上記垂直同期信号がアクティブとなったときから、上記データイネーブル信号がアクティブとなるまでの上記クロック信号のクロック数をカウントするカウンタを有し、
上記カウンタによる上記カウント期間を上記表示データ信号における非表示期間として検出する。
Further, in the serial data transmitting / receiving apparatus according to an embodiment, the synchronization signal includes a vertical synchronization signal, and the non-display period detection unit includes:
A counter that counts the number of clocks of the clock signal from when the vertical synchronization signal becomes active to when the data enable signal becomes active while a predetermined clock signal is input;
The count period by the counter is detected as a non-display period in the display data signal.
この実施形態のシリアルデータ送受信装置によれば、非表示期間検出部は、上記同期信号に含まれる垂直同期信号によって、表示データ信号の非表示期間を検出でき、非表示期間において、送信部の出力レベルを確実に低減でき、消費電力を確実に低減できる。 According to the serial data transmitting / receiving apparatus of this embodiment, the non-display period detection unit can detect the non-display period of the display data signal by the vertical synchronization signal included in the synchronization signal, and the output of the transmission unit in the non-display period The level can be reliably reduced, and the power consumption can be reliably reduced.
また、一実施形態の半導体集積回路では、上記のシリアルデータ送受信装置が有する上記非表示期間検出部と上記出力制御部とを含む差動小振幅信号インターフェースシステムを有する。 In one embodiment, the semiconductor integrated circuit includes a differential small amplitude signal interface system including the non-display period detection unit and the output control unit included in the serial data transmission / reception device.
この実施形態の半導体集積回路によれば、非表示期間検出部は、パラレルデータ信号に含まれる同期信号またはデータイネーブル信号の少なくとも一方に基づいて、表示データ信号の非表示期間を検出して非表示期間検出信号を出力する。すると、上記出力制御部は、上記非表示期間検出信号に基づいて、シリアルデータ送受信装置の送信部の送信出力レベルを制御できる。したがって、送信部が非表示期間に不要な電力を消費することを回避でき、消費電力を削減できる。 According to the semiconductor integrated circuit of this embodiment, the non-display period detection unit detects the non-display period of the display data signal based on at least one of the synchronization signal or the data enable signal included in the parallel data signal and does not display it. A period detection signal is output. Then, the said output control part can control the transmission output level of the transmission part of a serial data transmitter / receiver based on the said non-display period detection signal. Therefore, it can be avoided that the transmission unit consumes unnecessary power during the non-display period, and power consumption can be reduced.
この発明のシリアルデータ送受信装置によれば、非表示期間検出部は、パラレルデータ信号に含まれる同期信号またはデータイネーブル信号の少なくとも一方の状態に基づいて、上記パラレルデータ信号に含まれる表示データ信号の非表示期間を検出して非表示期間検出信号を出力する。そして、出力制御部は、上記非表示期間検出信号に基づいて、上記送信部の送信出力レベルを制御する。 According to the serial data transmission / reception device of the present invention, the non-display period detection unit detects the display data signal included in the parallel data signal based on at least one state of the synchronization signal or the data enable signal included in the parallel data signal. A non-display period is detected and a non-display period detection signal is output. And an output control part controls the transmission output level of the said transmission part based on the said non-display period detection signal.
したがって、この発明によれば、上記送信部に入力される表示データ信号の非表示期間には、上記非表示期間検出信号に基づいて、出力制御部が送信部の送信出力レベルを低減することによって、送信部が不要な電力を消費することを回避でき、消費電力を削減できる。 Therefore, according to the present invention, during the non-display period of the display data signal input to the transmission unit, the output control unit reduces the transmission output level of the transmission unit based on the non-display period detection signal. Therefore, it is possible to avoid unnecessary power consumption by the transmitter, and to reduce power consumption.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(第1の実施の形態)
図1に、この発明のシリアルデータ送受信装置の第1実施形態としてのLVDS(差動小振幅信号伝送方式)送受信装置を示す。この実施形態は、パラレル・シリアル変換器1とLVDS信号送信器2とLVDS信号受信器3と伝送路4と非表示期間検出部としての非表示検出器5と出力制御器6とを備える。上記パラレル・シリアル変換器1とLVDS信号送信器2とが送信部をなす。
(First embodiment)
FIG. 1 shows an LVDS (differential small amplitude signal transmission system) transmitter / receiver as a first embodiment of a serial data transmitter / receiver of the present invention. This embodiment includes a parallel /
上記伝送路4は一対のワイヤLVDS+とLVDS−とを有する。このワイヤLVDS+とLVDS−とは、受信器3側の端において、終端抵抗R10で接続されている。
The transmission line 4 has a pair of wires LVDS + and LVDS−. The wires LVDS + and LVDS− are connected by a terminating resistor R10 at the end on the
また、上記LVDS信号送信器2の回路構成は、図6に、出力制御器6の隣りに示している。この送信器2の回路構成は、CMOSインバータINV11,INV12とNMOSトランジスタN1,N3との間に出力制御器6が介在している点を除いて、図12に示す従来の送信部101の回路構成と同じである。
The circuit configuration of the
すなわち、この送信器2は、NMOSトランジスタN1〜N4を有している。NMOSトランジスタN1のソースとNMOSトランジスタN3のドレインとが接続されている。このNMOSトランジスタN1のドレインは電流ソースI1に接続されており、NMOSトランジスタN3のソースは電流シンクI2に接続されている。また、NMOSトランジスタN2のソースとNMOSトランジスタN4のドレインとが接続されている。このNMOSトランジスタN2のドレインは電流ソースI1に接続されており、NMOSトランジスタN4のソースは電流シンクI2に接続されている。
That is, the
また、上記NMOSトランジスタN1のゲートはNMOSトランジスタN4のゲートに接続され、NMOSトランジスタN2のゲートはNMOSトランジスタN3のゲートに接続されている。また、このNMOSトランジスタN1のソースとNMOSトランジスタN3のドレインとの接続点は伝送路4のワイヤLVDS+に接続され、NMOSトランジスタN2のソースとNMOSトランジスタN4のドレインとの接続点は伝送路4のワイヤLVDS−に接続されている。 The gate of the NMOS transistor N1 is connected to the gate of the NMOS transistor N4, and the gate of the NMOS transistor N2 is connected to the gate of the NMOS transistor N3. The connection point between the source of the NMOS transistor N1 and the drain of the NMOS transistor N3 is connected to the wire LVDS + of the transmission line 4, and the connection point between the source of the NMOS transistor N2 and the drain of the NMOS transistor N4 is a wire of the transmission line 4. Connected to LVDS-.
さらに、NMOSトランジスタN1のゲートは出力制御器6を経由してインバータInv12の出力側に接続され、NMOSトランジスタN3のゲートは出力制御器6を経由してインバータInv11とインバータInv12との接続点に接続されている。このインバータInv11の入力側には、パラレル・シリアル変換器1からの差動シリアルデータ信号(CMOS入力データ)が入力される。
Further, the gate of the NMOS transistor N1 is connected to the output side of the inverter Inv12 via the
この送信器2はCMOS入力信号を電流信号へ変換して、伝送路4へ送信する。この伝送路4の一対のワイヤLVDS+,LVDS−間に接続された100Ωの終端抵抗R10によって、電流ループが形成され、終端抵抗R10の両端に電圧信号が得られる仕組みになっている。
The
また、図6に示すように、出力制御器6は、インバータInv13と、NMOSトランジスタN41とPMOSトランジスタP41と、PMOSトランジスタP42とNMOSトランジスタN42とNMOSトランジスタN43とNMOSトランジスタN44を有している。
As shown in FIG. 6, the
このInv13の入力側は、非表示検出器5からの出力制御信号が入力される入力端子に接続されている。上記NMOSトランジスタN41のドレインとPMOSトランジスタP41のソースとが接続され、NMOSトランジスタN41のソースとPMOSトランジスタP41のドレインとが接続されている。このNMOSトランジスタN41のドレインとPMOSトランジスタP41のソースとの接続点はインバータInv12の出力側に接続され、NMOSトランジスタN41のソースとPMOSトランジスタP41のドレインとの接続点は、接続線L31で送信器2のNMOSトランジスタN1のゲートに接続されている。また、上記PMOSトランジスタP41のゲートはインバータInv13の入力側に接続され、NMOSトランジスタN41のゲートは上記入力端子に接続された接続線L32に接続されている。
The input side of the
また、上記PMOSトランジスタP42のソースはNMOSトランジスタN42のドレインに接続され、PMOSトランジスタP42のドレインはNMOSトランジスタN42のソースに接続されている。このPMOSトランジスタP42のソースとNMOSトランジスタN42のドレインとの接続点はインバータInv11とインバータInv12との接続点に接続されている。また、PMOSトランジスタP42のドレインとNMOSトランジスタN42のソースとの接続点は接続線L33で送信器2のNMOSトランジスタN3のゲートに接続されている。また、PMOSトランジスタP42のゲートはインバータInv13の出力側に接続されており、NMOSトランジスタN42のゲートは接続線L32に接続されている。
The source of the PMOS transistor P42 is connected to the drain of the NMOS transistor N42, and the drain of the PMOS transistor P42 is connected to the source of the NMOS transistor N42. A connection point between the source of the PMOS transistor P42 and the drain of the NMOS transistor N42 is connected to a connection point between the inverter Inv11 and the inverter Inv12. The connection point between the drain of the PMOS transistor P42 and the source of the NMOS transistor N42 is connected to the gate of the NMOS transistor N3 of the
また、NMOSトランジスタN43は、ゲートが上記接続線L34に接続され、ドレインが接続線L31に接続され、ソースがグランドに接続されている。また、NMOSトランジスタN44は、ゲートが接続線L34に接続され、ドレインが接続線L33に接続され、ソースがグランドに接続されている。 The NMOS transistor N43 has a gate connected to the connection line L34, a drain connected to the connection line L31, and a source connected to the ground. The NMOS transistor N44 has a gate connected to the connection line L34, a drain connected to the connection line L33, and a source connected to the ground.
この出力制御器6には、非表示検出器5が出力する非表示検出信号としての出力制御信号が入力され、出力制御器6は、この出力制御信号に基づいて、送信器2の送信出力レベルを制御する。
An output control signal as a non-display detection signal output from the
また、上記パラレル・シリアル変換器1には、パラレルデータ信号として、表示データ信号としての入力データ信号RGBと、データイネーブル信号DEと、水平同期信号HSYNCと、垂直同期信号VSYNCとが入力される。このパラレル・シリアル変換器1は、入力された入力データ信号RGBとデータイネーブル信号DEと水平同期信号HSYNCと垂直同期信号VSYNCとを複数の差動シリアルデータ信号に変換して、送信器2へ出力する。この送信器2はパラレル・シリアル変換器1から入力された上記差動シリアルデータ信号を伝送路4へ送信する。この差動シリアルデータ信号は伝送路4で伝送されて受信器3で受信される。
The parallel-
また、上記非表示検出器5には、上記データイネーブル信号DEと、水平同期信号HSYNCと、垂直同期信号VSYNCとが入力される。この非表示検出器5は、上記信号DE、信号HSYNC、信号VSYNCのうちのすくなくとも1つに基づいて、上記表示データ信号としての入力データ信号RGBの非表示期間を検出して非表示期間検出信号としての出力制御信号を出力する。この非表示期間検出信号は出力制御器6に入力される。この出力制御器6は、この非表示期間検出信号としての出力制御信号に基づいて、送信器2の送信出力レベルを制御する。
The
つまり、非表示検出器5は、入力されるコントロール信号(データイネーブル信号DE、垂直同期信号VSYNC、水平同期信号HSYNC)に基づいて、上記入力データ信号RGBの非表示期間T1を検出して、非表示期間検出信号としての出力制御信号を出力制御器6に出力する。すると、この出力制御器6は、上記非表示期間検出信号としての出力制御信号に基づいて、送信器2を制御し、非表示期間T1では、表示期間T2に比べて、送信器2の送信出力レベルを低減させる。これにより、非表示期間T1に送信器2が無駄な電力を消費することを回避でき、消費電力を削減できる。
That is, the
ここで、図6を参照しながら、上記出力制御器6の動作をより詳細に説明する。まず、非表示検出器5が、入力データ信号RGBの表示期間T2に出力制御信号を“H”としているときは、出力制御器6のPMOSトランジスタP41,NMOSトランジスタN41とPMOSトランジスタP42,NMOSトランジスタN42がオンする一方、NMOSトランジスタN43とN44とがオフする。これにより、インバータInv11とInv12は、それぞれ、送信器2のNMOSトランジスタN3とNMOSトランジスタN1に導通するので、送信器2は通常の動作状態となる。
Here, the operation of the
一方、非表示検出器5が、入力データ信号RGBの非表示期間T1に出力制御信号を“L”としているときは、出力制御器6のPMOSトランジスタP41,NMOSトランジスタN41とPMOSトランジスタP42,NMOSトランジスタN42がオフする一方、NMOSトランジスタN43とP44とがオンする。これにより、インバータInv11,Inv12は、送信器2のNMOSトランジスタN3とNMOSトランジスタN1に対して非導通となると共に、送信器2の各NMOSトランジスタN1〜N4はオフする。これにより、非表示期間T1に送信器2が無駄な電力を消費することを回避でき、消費電力を削減できる。
On the other hand, when the
(第2の実施の形態)
次に、図2に、この発明のシリアルデータ送受信装置の第2実施形態としてのLVDSインターフェースシステムを示す。
(Second embodiment)
Next, FIG. 2 shows an LVDS interface system as a second embodiment of the serial data transmitting / receiving apparatus of the present invention.
この第2実施形態は、送信部Tと受信部Rと、この送信部Tと受信部Rとを接続する4対の伝送路24-1〜24-4を有する。この4対の伝送路24-1〜24-4は、それぞれ、終端抵抗R10を有する。 The second embodiment includes a transmission unit T and a reception unit R, and four pairs of transmission paths 24-1 to 24-4 that connect the transmission unit T and the reception unit R. Each of the four pairs of transmission lines 24-1 to 24-4 has a termination resistor R10.
上記送信部Tは、パラレル・シリアル変換器21とPLL(フェーズロックドループ)回路22と非表示検出器25と出力制御器26と、4つのLVDS送信器27-1〜27-4を有する。3つのLVDS送信器27-1〜27-3の入力側は上記パラレル・シリアル変換器21に接続され、3つのLVDS送信器27-1〜27-3の出力側は、それぞれ、3つの伝送路24-1〜24-3に接続されている。一方、LVDS送信器27-4の入力側は上記PLL回路22に接続され、出力側は伝送路24-4に接続されている。
The transmitter T includes a parallel /
また、非表示検出器25の入力側は入力線L1に接続され、非表示検出器25の出力側は出力制御器26に接続されている。この出力制御器26の出力側は、LVDS送信器27-1と27-2の入力側に接続されている。また、上記パラレル・シリアル変換器21の入力側には、上記入力線L1と入力線L2とが接続され、変換器21の出力側はLVDS送信器27-1〜27-3の入力側に接続されている。上記入力線L1には3ビットのコントロール信号が入力され、入力線L2には6ビットの入力データ信号RGBが表示データ信号として入力される。3ビットのコントロール信号は、データイネーブル信号DEと水平同期信号HSYNCと垂直同期信号VSYNCを含んでいる。
The input side of the
また、上記PLL回路22は入力側が入力線L3に接続され、出力側がLVDS送信器27-4に接続されている。また、PLL回路22はパラレル・シリアル変換器21にも接続されている。上記入力線L3には、1ビットのクロック信号CLKが入力される。
The
さらに、上記送信部Tは、非表示期間検出部としての非表示検出器25と出力制御部としての出力制御器26を有する。この非表示検出器25は入力端子が上記入力線L1に接続され出力端子が出力制御器26の入力端子に接続されている。また、この出力制御器26の出力端子は、上記LVDS送信器27-1および27-2の入力側に接続されている。
Further, the transmission unit T includes a
一方、受信部Rは、4つのLVDS信号受信器30-1〜30-4とシリアル・パラレル変換器31とPLL回路32を備える。4つのLVDS信号受信器30-1〜30-4は、それぞれ、4つの伝送路24-1〜24-4に接続されている。受信器30-1〜30-3はシリアル・パラレル変換器31に接続され、受信器30-4はPLL回路32に接続されている。
On the other hand, the receiving unit R includes four LVDS signal receivers 30-1 to 30-4, a serial /
このPLL回路32の出力は出力線L03に接続され、この出力線L03にクロック信号CLKを出力する。また、シリアル・パラレル変換器31は、出力線L01とL02に接続されている。シリアル・パラレル変換器31は、出力線L01にデータイネーブル信号DEと水平同期信号HSYNCと垂直同期信号VSYNCを含む3ビットのコントロール信号を出力し、出力線L02に入力データ信号RGBを出力する。
The output of the
次に、図5A〜図5Cのタイミング図を参照して、この第2実施形態の動作を説明する。図5Bは、図5Aに示す入力データ信号RGBをなす入力データR0〜R5、G0〜G5、B0〜B5を詳細に示す拡大図である。また、図5Cは、図5Aに示す水平同期信号HSYNC,垂直同期信号VSYNC,データイネーブル信号DEを拡大して示し、かつ、パラレルデータ信号である入力データ信号RGB,水平同期信号HSYNC,垂直同期信号VSYNC,データイネーブル信号DEをパラレル-シリアル変換したシリアルデータ信号であるLVDSデータ信号CH1〜CH3を示している。 Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to the timing charts of FIGS. 5A to 5C. FIG. 5B is an enlarged view showing in detail the input data R0 to R5, G0 to G5, and B0 to B5 forming the input data signal RGB shown in FIG. 5A. 5C shows the horizontal synchronization signal HSYNC, the vertical synchronization signal VSYNC, and the data enable signal DE shown in FIG. 5A in an enlarged manner, and the input data signal RGB, the horizontal synchronization signal HSYNC, and the vertical synchronization signal that are parallel data signals. LVDS data signals CH1 to CH3, which are serial data signals obtained by parallel-serial conversion of VSYNC and data enable signal DE, are shown.
水平同期信号HSYNC,垂直同期信号VSYNC,データイネーブル信号DE、入力データ信号RGB、クロック信号CLKINは、それぞれ、図5Aに示すようなタイミングで、送信部Tに接続された入力線L1、L2、L3に入力される。 The horizontal synchronization signal HSYNC, the vertical synchronization signal VSYNC, the data enable signal DE, the input data signal RGB, and the clock signal CLKIN are input lines L1, L2, and L3 connected to the transmission unit T at the timing shown in FIG. 5A, respectively. Is input.
この送信部Tのパラレル・シリアル変換器21では、RBG信号(6ビット(bit)×3=18ビット(bit))、水平同期信号HSYNC、垂直同期信号VSYNC、およびデータイネーブル信号DEからなる計21ビットのパラレルデータ信号が、7ビット(bit)づつクロック信号CLKINの1レート中にシリアライズされ、送信器27-1〜27-3へ出力される。
In the parallel /
送信器27-1〜27-3では、パラレル・シリアル変換器21から入力されたシリアライズされたCMOSレベルの信号をLVDSレベルの差動シリアルデータ信号であるLVDSデータ信号CH1〜CH3へ変換して、伝送路24-1〜24-3を経由して、受信部Rへ送信する。
In the transmitters 27-1 to 27-3, the serialized CMOS level signal input from the parallel /
この時、送信器27-1〜27-3は3チャンネルのLVDSデータ信号CH1〜CH3を受信部Rへ送信し、送信器27-4は1チャンネルのLVDSクロック信号LVCLKを伝送路24-4を経由して、受信部Rへ送信する。したがって、送信部Tから受信部Rへ送信される信号は、合計4チャンネル構成となる。 At this time, the transmitters 27-1 to 27-3 transmit the three-channel LVDS data signals CH1 to CH3 to the receiving unit R, and the transmitter 27-4 transmits the one-channel LVDS clock signal LVCLK through the transmission line 24-4. To the receiving unit R. Therefore, the signal transmitted from the transmission unit T to the reception unit R has a total of four channels.
ここで、パラレルデータ信号をシリアライズする際のデータマッピングは、一般的に、図5Cに示すようなマッピングとなっている。この第2実施形態のLVDSインタフェースシステムの送信部Tは、入力されるパラレルデータ信号を7ビットづつにシリアライズを行い、7ビットシリアル化されたシリアルデータ信号をLVDSレベルにして、受信部Rへ送信するものである。 Here, the data mapping when serializing parallel data signals is generally as shown in FIG. 5C. The transmission unit T of the LVDS interface system according to the second embodiment serializes the input parallel data signal by 7 bits, converts the 7-bit serialized serial data signal to the LVDS level, and transmits the serial data signal to the reception unit R. To do.
一方、受信部Rは、送信部Tから送信されたLVDSデータ信号CH1〜CH3およびLVDSクロック信号LVCLKを受信して、この受信した信号のパラレル化を行う。つまり、受信部Rでは、送信部Tから受信したシリアル信号を再び送信部Tへの入力信号のようなパラレル信号に戻す動作が行われる。 On the other hand, the receiving unit R receives the LVDS data signals CH1 to CH3 and the LVDS clock signal LVCLK transmitted from the transmitting unit T, and parallelizes the received signals. That is, the receiving unit R performs an operation of returning the serial signal received from the transmitting unit T to a parallel signal such as an input signal to the transmitting unit T again.
送信部Tの送信器27-1〜27-3は、パラレル・シリアル変換器21でP/S(パラレル・シリアル)変換された信号をLVDSレベルへ変換して、伝送路24-1〜24-4へ送信し続ける。したがって、送信器27-1〜27-3は、表示データ信号である入力データ信号RGBにおいて表示上必要なデータが無い状態、つまり、図5Aの非表示期間T1においても送信状態にある。
The transmitters 27-1 to 27-3 of the transmission unit T convert the signals P / S (parallel / serial) converted by the parallel /
ここで、この送信器27-1〜27-3は、前述の第1実施形態の送信器2と同様に、定電流ドライバの構成になっているので、入力データ信号RGBが表示上有効なデータを有する表示期間T2だけでなく、上記非表示期間T1においても電流を消費することになる。
Since the transmitters 27-1 to 27-3 have a constant current driver configuration like the
この非表示期間T1における電流消費を削減すべく、この実施形態では、非表示検出器25は入力線L1から入力されるコントロール信号(データイネーブル信号DE、垂直同期信号VSYNC、水平同期信号HSYNC)に基づいて、上記入力データ信号RGBの非表示期間T1を検出して、非表示期間検出信号を出力制御器26に出力する。すると、この出力制御器26は、上記非表示期間検出信号に基づいて、送信器27-1および27-2を制御し、非表示期間T1では、表示期間T2に比べて、送信器27-1および27-2の送信出力レベルを低減させる。これにより、非表示期間T1に送信器27-1および27-2が無駄な電力を消費することを回避でき、消費電力を削減できる。
In this embodiment, in order to reduce current consumption during the non-display period T1, the
以下、この動作をより詳細に説明する。通常、画像データつまり入力データ信号RGBは、図5Aの入力データR0〜5、入力データG0〜5、入力データB0〜5で示されるようなタイミングである。垂直同期信号VSYNCがアクティブ“L”となり、1フレーム(画面)の表示がスタートする。次に、水平同期信号HSYNCがアクティブ“L”となり、水平走査がスタートする。この時、データイネーブル信号DEがアクティブの期間が表示期間T2となり、この表示期間T2の入力データR0〜5、G0〜5、B0〜5が実際の表示データとなる。 Hereinafter, this operation will be described in more detail. Usually, the image data, that is, the input data signal RGB has a timing as shown by the input data R0-5, the input data G0-5, and the input data B0-5 in FIG. 5A. The vertical synchronization signal VSYNC becomes active “L”, and display of one frame (screen) starts. Next, the horizontal synchronization signal HSYNC becomes active “L”, and horizontal scanning starts. At this time, the period in which the data enable signal DE is active is the display period T2, and the input data R0 to 5, G0 to 5, and B0 to 5 in the display period T2 are actual display data.
このデータイネーブル信号DEのアクティブ期間の長さ(表示数)は、表示パネルの水平解像度Hによって決定される。今、表示パネルの水平解像度がXGAであるとすると、水平解像度は1024クロックである。このような動作を垂直解像度V(XGAでは768H)の回数だけ繰り返すことで、1画面表示が達成される。ここでは、水平同期信号HSYNC、垂直同期信号VSYNCは、それぞれ、“L”アクティブとし、データイネーブル信号DEは、“H”アクティブとして説明を行ってきたが、この各信号がアクティブとなる極性はシステムや使用するLSI等により決定されるものであって、その限りではない。 The length (number of displays) of the active period of the data enable signal DE is determined by the horizontal resolution H of the display panel. If the horizontal resolution of the display panel is XGA, the horizontal resolution is 1024 clocks. By repeating such an operation for the number of times of the vertical resolution V (768H in XGA), one screen display is achieved. Here, the horizontal synchronization signal HSYNC and the vertical synchronization signal VSYNC have been described as “L” active, and the data enable signal DE has been described as “H” active. It is determined by the LSI to be used and the like, but is not limited thereto.
上述の如く、送信部Tの送信器27-1〜27-3は常時動作を行い、定電流ソース、定電流シンクの構成をとっているので、データイネーブル信号DEが非アクティブの状態(非表示期間T1)においても電流を消費していることになる。この電流の消費を削減すべく、この実施形態では、上述の如く、送信部Tへ入力されるコントロール信号(例えばデータイネーブル信号DE)に基づいて非表示検出器25が表示期間T2と非表示期間T1とを検出し、非表示期間T1では出力制御部6によって送信器27-1,27-2の送信出力レベルを低減させる。これにより、送信器27-1,27-2が電流を常時消費する状態に比べて、非表示期間の電流消費を効率よく抑制することが可能となる。
As described above, the transmitters 27-1 to 27-3 of the transmission unit T always operate and have a constant current source and a constant current sink, so that the data enable signal DE is in an inactive state (not displayed). In the period T1), current is consumed. In order to reduce this current consumption, in this embodiment, as described above, the
次に、非表示検出器25が非表示期間T1と表示期間T2とを検出する動作、および、出力制御器26が送信器27-1,27-2の送信出力レベルを制御する動作について、より詳細に説明する。図4に、図2の非表示検出器25と出力制御器26とを示す。
Next, the operation in which the
図5Aに示すように、入力データ信号RGBは、データイネーブル信号DEのアクティブ期間(“H”期間)に有効なデータとなり、表示期間T2となる。また、入力データ信号RGBは、データイネーブル信号DEが非アクティブの期間(“L”期間)に表示上必要無いデータとなり、非表示期間T1となる。 As shown in FIG. 5A, the input data signal RGB becomes valid data during the active period (“H” period) of the data enable signal DE, and becomes the display period T2. Further, the input data signal RGB becomes data that is not necessary for display during a period in which the data enable signal DE is inactive ("L" period), and becomes a non-display period T1.
まず、データイネーブル信号DEがアクティブであるか非アクティブであるかによって、非表示検出器25が表示期間T2と非表示期間T1とを検出する場合、非表示検出器25は、図4に示す回路構成にする。
First, when the
すなわち、非表示検出器25は、図4に示すように、Dフリップフロップ41,42とアンド回路43を有している。このDフリップフロップ41,42のクロック入力端子には入力クロック信号CLKINが入力され、クリア入力(CLR)端子にはリセット信号RESETが入力される。また、アンド回路43にも上記リセット信号RESETが入力される。また、Dフリップフロップ41のD入力端子は入力線L1に接続されて、データイネーブル信号DEが入力される。また、このDフリップフロップ41のQ出力端子はDフリップフロップ42のD入力端子に接続され、このDフリップフロップ42のQ出力端子はアンド回路43の入力側に接続されている。この図4の非表示検出器25は、入力クロック信号CLKINに同期して、データイネーブル信号DEを取り込み、アンド回路43から出力制御信号を出力する。
That is, the
図7に、非表示検出器25に入力されるデータイネーブル信号DEと入力クロック信号CLKIN、および、非表示検出器25が出力する出力制御信号CS1、および、送信器27−1,27−2が出力するデータ信号CH1,CH2の信号波形を示す。
FIG. 7 shows a data enable signal DE and an input clock signal CLKIN input to the
また、上記出力制御器26は、図6に示すように、インバータInv13、PMOSトランジスタP41とNMOSトランジスタN41、PMOSトランジスタP42とNMOSトランジスタN42、およびNMOSトランジスタN43,N44を有する。すなわち、この出力制御器26は、上述の第1実施形態の出力制御器6と同様の回路構成である。
The
この出力制御器26は、パラレル・シリアル変換器21からのシリアライズされたCMOSレベルの信号がインバータInv11,Inv12を介して入力される。また、この出力制御器26には、上記非表示検出器25が出力する非表示期間検出信号としての出力制御信号が入力される。
The
この出力制御器26は、非表示検出器25からの出力制御信号CS1が“H”となり、表示期間T2を表しているときは、PMOSトランジスタP41,P42がオンし、NMOSトランジスタN41,N42がオンし、NMOSトランジスタN43,N44がオフする。したがって、この出力制御器26は、インバータInv12をNMOSトランジスタN1に導通させると共に、インバータInv11をNMOSトランジスタN1に導通させる通常動作となる。
The
一方、非表示検出器25からの出力制御信号CS1が“L”となり、非表示期間T1を表しているときは、出力制御器26は、PMOSトランジスタP41,P42がオフし、NMOSトランジスタN41,N42がオフする一方、NMOSトランジスタN43,N44がオンする。したがって、この出力制御器26は、インバータInv11,Inv12と送信器27−1,27−2のNMOSトランジスタN1,N2との間を非導通とすると共に、NMOSトランジスタN1,N2,N3,N4をオフさせる。これにより、送信器27−1,27−2と伝送路24−1,24−2との間の電流ループが遮断される。
On the other hand, when the output control signal CS1 from the
これにより、従来のように、表示、非表示に関係なく、電流ループに定電流を定常的に流して電力を消費し続けることを無くして、非表示期間T1における送信器27−1,27−2の消費電力を削減できる。 As a result, the transmitters 27-1 and 27- in the non-display period T1 are prevented from continuously consuming a constant current through the current loop regardless of display or non-display as in the prior art. 2 power consumption can be reduced.
(第3の実施の形態)
次に、上記第2実施形態の変形例としての第3実施形態を説明する。この第3実施形態は、図2の送信器27−1〜27−4に替えてCMOS構成の送信器とした点と、図2の出力制御器26に替えて、図8に示す回路構成の出力制御器36とした点とが、前述の第2実施形態と異なる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment as a modified example of the second embodiment will be described. This third embodiment has a circuit configuration shown in FIG. 8 in place of the transmitter 27-1 to 27-4 in FIG. 2 and a CMOS configuration in place of the
図8に、この第3実施形態が有するCMOS構成の送信器37−1を示す。図示しないが、他の3つの送信器もこの送信器37−1と同じくCMOS構成になっている。 FIG. 8 shows a transmitter 37-1 having a CMOS configuration according to the third embodiment. Although not shown, the other three transmitters have the same CMOS configuration as the transmitter 37-1.
この送信器37−1は、PMOSトランジスタP31のソースとNMOSトランジスタN31のドレインとが接続されており、PMOSトランジスタP31のドレインは電流ソースI31に接続され、NMOSトランジスタN31のソースは電流シンクI32に接続されている。また、PMOSトランジスタP32のソースとNMOSトランジスタN32のドレインとが接続されており、PMOSトランジスタP32のドレインは電流ソースI31に接続され、NMOSトランジスタN32のソースは電流シンクI32に接続されている。 In the transmitter 37-1, the source of the PMOS transistor P31 and the drain of the NMOS transistor N31 are connected, the drain of the PMOS transistor P31 is connected to the current source I31, and the source of the NMOS transistor N31 is connected to the current sink I32. Has been. The source of the PMOS transistor P32 and the drain of the NMOS transistor N32 are connected, the drain of the PMOS transistor P32 is connected to the current source I31, and the source of the NMOS transistor N32 is connected to the current sink I32.
また、PMOSトランジスタP31のソースとNMOSトランジスタN31のドレインとの接続点は伝送路24−1のワイヤLVDS+に接続され、PMOSトランジスタP32のドレインとNMOSトランジスタN32のドレインとの接続点は伝送路24−1のワイヤLVDS−に接続されている。このワイヤLVDS+とLVDS−との間に終端抵抗R50が接続されている。 The connection point between the source of the PMOS transistor P31 and the drain of the NMOS transistor N31 is connected to the wire LVDS + of the transmission line 24-1, and the connection point between the drain of the PMOS transistor P32 and the drain of the NMOS transistor N32 is the transmission line 24--. 1 wire LVDS−. A terminating resistor R50 is connected between the wires LVDS + and LVDS−.
また、上記出力制御器36は、インバータInv23と、PMOSトランジスタP51,NMOSトランジスタN51の並列回路PC51と、PMOSトランジスタP52,NMOSトランジスタN52の並列回路PC52と、PMOSトランジスタP53,NMOSトランジスタN53の並列回路PC53と、PMOSトランジスタP54,NMOSトランジスタN54の並列回路PC54とを有する。
The
上記並列回路PC51のPMOSトランジスタP51のドレインとNMOSトランジスタN51のドレインとが接続され、PMOSトランジスタP51のソースとNMOSトランジスタN51のソースとが接続されている。PMOSトランジスタP51のドレインとNMOSトランジスタN51のドレインとの接続点はインバータInv22の出力側に接続されている。また、PMOSトランジスタP51のソースとNMOSトランジスタN51のソースとの接続点は、送信器37-1のPMOSトランジスタP31のゲートに接続されている。また、上記PMOSトランジスタP51のゲートは、上記インバータInv23の出力側に接続されており、NMOSトランジスタN51のゲートは、接続線L51に接続されている。この接続線L51は、非表示検出器25からの出力制御信号が入力される入力端子に接続されている。上記インバータInv23の入力側は接続線L51に接続されている。
The drain of the PMOS transistor P51 of the parallel circuit PC51 and the drain of the NMOS transistor N51 are connected, and the source of the PMOS transistor P51 and the source of the NMOS transistor N51 are connected. A connection point between the drain of the PMOS transistor P51 and the drain of the NMOS transistor N51 is connected to the output side of the inverter Inv22. The connection point between the source of the PMOS transistor P51 and the source of the NMOS transistor N51 is connected to the gate of the PMOS transistor P31 of the transmitter 37-1. The gate of the PMOS transistor P51 is connected to the output side of the inverter Inv23, and the gate of the NMOS transistor N51 is connected to the connection line L51. The connection line L51 is connected to an input terminal to which an output control signal from the
また、この出力制御器36は、PMOSトランジスタP55を有し、このPMOSトランジスタP55は、接続線L51にゲートが接続され、電圧源にソースが接続され、ドレインが送信器37−1のPMOSトランジスタP31のゲートに接続されている。
The
また、この出力制御器36の並列回路PC52は、PMOSトランジスタP52のソースとNMOSトランジスタN52のドレインとが接続され、PMOSトランジスタP52のドレインとNMOSトランジスタN52のソースとが接続されている。
In the parallel circuit PC52 of the
この並列回路PC52のPMOSトランジスタP52のソースとNMOSトランジスタN52のドレインとの接続点は、上記インバータInv22と並列回路PC51とを接続する接続線L50に接続されている。また、この並列回路PC52のPMOSトランジスタP52のドレインとNMOSトランジスタN52のソースとの接続点は接続線L52で送信器37−1のNMOSトランジスタN31のゲートに接続されている。 A connection point between the source of the PMOS transistor P52 of the parallel circuit PC52 and the drain of the NMOS transistor N52 is connected to a connection line L50 connecting the inverter Inv22 and the parallel circuit PC51. Further, the connection point between the drain of the PMOS transistor P52 of the parallel circuit PC52 and the source of the NMOS transistor N52 is connected to the gate of the NMOS transistor N31 of the transmitter 37-1 via a connection line L52.
この接続線L52には、NMOSトランジスタN57のドレインが接続され、このNMOSトランジスタN57のソースはグランドに接続されている。また、このNMOSトランジスタN57のゲートは、接続線L53で接続線L54に接続されている。この接続線L53は接続線L54に接続され、この接続線L54はインバータInv23の出力側に接続されている。 The drain of the NMOS transistor N57 is connected to the connection line L52, and the source of the NMOS transistor N57 is connected to the ground. The gate of the NMOS transistor N57 is connected to the connection line L54 by the connection line L53. This connection line L53 is connected to the connection line L54, and this connection line L54 is connected to the output side of the inverter Inv23.
また、この接続線L53には、PMOSトランジスタP52のゲートが接続されており、NMOSトランジスタN52のゲートは上記接続線L51に接続されている。 The gate of the PMOS transistor P52 is connected to the connection line L53, and the gate of the NMOS transistor N52 is connected to the connection line L51.
また、この出力制御器36の並列回路PC53のPMOSトランジスタP53のソースとNMOSトランジスタN53のドレインとが接続され、PMOSトランジスタP53のドレインとNMOSトランジスタN53のソースとが接続されている。
The source of the PMOS transistor P53 of the parallel circuit PC53 of the
この並列回路PC53のPMOSトランジスタP53のソースとNMOSトランジスタN53のドレインとの接続点は、接続線L56で上記インバータInv22とインバータInv21との接続線に接続されている。また、PMOSトランジスタP53のドレインとNMOSトランジスタN53のソースとの接続点は接続線L55でもって送信器37−1のPMOSトランジスタP32のゲートに接続されている。この接続線L55には、PMOSトランジスタP56のドレインが接続され、このPMOSトランジスタP56のソースは電圧源に接続されている。また、この並列回路PC53のPMOSトランジスタP53のゲートは接続線L54に接続され、NMOSトランジスタN53のゲートは接続線L51に接続されている。 A connection point between the source of the PMOS transistor P53 of the parallel circuit PC53 and the drain of the NMOS transistor N53 is connected to a connection line between the inverter Inv22 and the inverter Inv21 through a connection line L56. The connection point between the drain of the PMOS transistor P53 and the source of the NMOS transistor N53 is connected to the gate of the PMOS transistor P32 of the transmitter 37-1 by a connection line L55. The drain of the PMOS transistor P56 is connected to the connection line L55, and the source of the PMOS transistor P56 is connected to the voltage source. Further, the gate of the PMOS transistor P53 of the parallel circuit PC53 is connected to the connection line L54, and the gate of the NMOS transistor N53 is connected to the connection line L51.
また、この出力制御器36の並列接続回路PC54のPMOSトランジスタP54のソースとNMOSトランジスタ54のドレインとが接続され、PMOSトランジスタP54のドレインとNMOSトランジスタ54のソースとが接続されている。
The source of the PMOS transistor P54 of the parallel connection circuit PC54 of the
このPMOSトランジスタP54のソースとNMOSトランジスタ54のドレインとの接続点は接続線L56に接続されており、PMOSトランジスタP54のドレインとNMOSトランジスタ54のソースとの接続点は接続線L57で送信器37−1のNMOSトランジスタN32のゲートに接続されている。 The connection point between the source of the PMOS transistor P54 and the drain of the NMOS transistor 54 is connected to the connection line L56, and the connection point between the drain of the PMOS transistor P54 and the source of the NMOS transistor 54 is connected to the transmitter 37- This is connected to the gate of one NMOS transistor N32.
この接続線L57にはNMOSトランジスタN58のドレインが接続され、このNMOSトランジスタN58のソースはグランドに接続されている。また、このNMOSトランジスタN58のゲートは接続線L58で接続線L54に接続され、この接続線L58にPMOSトランジスタP54のゲートが接続されている。また、NMOSトランジスタN54のゲートは接続線L51に接続されている。 The drain of the NMOS transistor N58 is connected to the connection line L57, and the source of the NMOS transistor N58 is connected to the ground. The gate of the NMOS transistor N58 is connected to the connection line L54 via a connection line L58, and the gate of the PMOS transistor P54 is connected to the connection line L58. The gate of the NMOS transistor N54 is connected to the connection line L51.
この出力制御器36には、2つのインバータInv21とInv22を介して、パラレル・シリアル変換器21からのCMOS入力データが入力される。このCMOS入力データは、コントロール信号としてのデータイネーブル信号DEと水平同期信号HSYNCと垂直同期信号VSYNCと、表示データ信号としての入力データ信号RGBを含んでいる。
The
この出力制御器36は、非表示検出器25からの出力制御信号が“H”であり、入力データ信号RGBが表示状態である場合には、送信器37−1を通常動作とする。すなわち、各並列回路PC51〜PC54の各トランジスタがオンするとともに、PMOSトランジスタP55とNMOSトランジスタN57とPMOSトランジスタP56とNMOSトランジスタN58がオフする。これにより、出力制御器36は、インバータInv21の出力を、接続線L56とL55,L57を介して、送信器37−1のPMOSトランジスタP32のゲート,NMOSトランジスタN32のゲートに導通させる。また、インバータInv22の出力を、接続線L50,L52を介して、送信器37−1のPMOSトランジスタP31のゲート,NMOSトランジスタN31のゲートに導通させる。
When the output control signal from the
一方、この出力制御器36は、非表示検出器25からの出力制御信号が“L”であり、入力データ信号RGBが非表示状態である場合には、送信器37−1の各トランジスタP31、P32、N31、N32をオフにして、伝送路24−1と終端抵抗R50による電流ループを遮断する。
On the other hand, when the output control signal from the
すなわち、上記出力制御信号が“L”の場合には、各並列回路PC51〜PC54の各トランジスタがオフすると共に、PMOSトランジスタP55とNMOSトランジスタN57とPMOSトランジスタP56とNMOSトランジスタN58がオンする。これにより、出力制御器36は、インバータInv21,Inv22と送信器37−1との間を遮断すると共に、送信器37−1の各トランジスタP31、P32、N31、N32をオフにする。
That is, when the output control signal is “L”, the transistors of the parallel circuits PC51 to PC54 are turned off, and the PMOS transistor P55, the NMOS transistor N57, the PMOS transistor P56, and the NMOS transistor N58 are turned on. Thereby, the
したがって、この出力制御器36により、非表示状態のときの送信器37−1の消費電力を削減できる。
Therefore, the
なお、上述の第1〜第3実施形態では、非表示検出器はコントロール信号のうちのデータイネーブル信号によって表示データ信号の非表示期間を検出したが、コントロール信号のうちの垂直同期信号VSYNCや水平同期信号HSYNCによって表示データ信号の非表示期間を検出してもよい。 In the first to third embodiments described above, the non-display detector detects the non-display period of the display data signal by the data enable signal of the control signal. However, the vertical synchronization signal VSYNC or the horizontal of the control signal is detected. The non-display period of the display data signal may be detected by the synchronization signal HSYNC.
データイネーブル信号DEと同様に、水平同期信号HSYNC、および垂直同期信号VSYNCは表示タイミング信号であり、表示装置(液晶パネル等のデジタルインタフェースディスプレイ装置)では、図5Aのようなタイミングで使用される。 Similar to the data enable signal DE, the horizontal synchronization signal HSYNC and the vertical synchronization signal VSYNC are display timing signals, and are used at a timing as shown in FIG. 5A in a display device (digital interface display device such as a liquid crystal panel).
通常の液晶表示タイミングでは、水平同期信号HSYNCがアクティブ(ローアクティブ)となり、そのときからデータイネーブル信号DEがアクティブとなるまでの期間は、非表示期間である。また、このデータイネーブル信号DEがアクティブとなるまでの期間はクロック回数で規定されている。したがって、水平同期信号HSYNCを利用して非表示期間を検出する非表示検出器は、次のように構成するカウンタ回路を備えることで実現できる。 At normal liquid crystal display timing, the period from when the horizontal synchronization signal HSYNC becomes active (low active) until the data enable signal DE becomes active is a non-display period. The period until the data enable signal DE becomes active is defined by the number of clocks. Therefore, the non-display detector that detects the non-display period using the horizontal synchronization signal HSYNC can be realized by including a counter circuit configured as follows.
今、図9の動作タイミング図に示すように、水平同期信号HSYNCが、アクティブになった時にカウンタ回路のカウントスタートパルスを発生する。このスタートパルスが発生した時刻からデータイネーブル信号DEがアクティブになるまでの期間に上記カウンタ回路が所定のクロック数をカウントし、この期間に非表示期間であることを表す“L”の出力制御信号CS1を非表示期間検出信号として、出力制御器6,26へ出力する。一方、非表示期間以外の期間では、非表示検出器25は、出力制御信号CS1を“H”として、出力制御器へ出力する。この非表示期間以外の期間は表示期間とし、出力制御器は 送信器27−1,27−2を通常動作させる。
Now, as shown in the operation timing chart of FIG. 9, when the horizontal synchronization signal HSYNC becomes active, a count start pulse of the counter circuit is generated. The counter circuit counts a predetermined number of clocks during the period from the time when the start pulse is generated until the data enable signal DE becomes active. CS1 is output to the
このように、非表示検出器25がカウンタ回路を備え、このカウンタ回路が、水平同期信号HSYNCを利用して、非表示期間を検出して、非表示期間検出信号としての出力制御信号CS1を出力制御器26へ出力する。これにより、この出力制御器26は、出力制御信号CS1に基づいて、送信器27−1,27−2の送信出力レベルを制御して、非表示期間の余分は電流消費を削減でき、非表示期間の送信器27−1,27−2の消費電力を削減することが可能になる。
As described above, the
次に、非表示検出器25がコントロール信号のうちの垂直同期信号VSYNCを利用して、表示データ信号の非表示期間を検出し、この非表示検出器25が出力する非表示期間検出信号に基づいて、出力制御部26が送信器27−1,27−2の出力制御を行うことによって、電力消費を削減する場合を以下に説明する。
Next, the
水平同期信号HSYNCと同様に通常の液晶表示では、垂直同期信号VSYNCがアクティブとなり、そのアクティブとなったときから1画面表示がスタートする。また、この時からデータイネーブル信号DEがアクティブとなるまでの期間が、非表示期間である。また、このデータイネーブル信号DEがアクティブとなるまでの期間は通常クロック回数で規定されている。 Similar to the horizontal synchronization signal HSYNC, in the normal liquid crystal display, the vertical synchronization signal VSYNC becomes active, and one-screen display starts from when it becomes active. A period from this time until the data enable signal DE becomes active is a non-display period. The period until the data enable signal DE becomes active is normally defined by the number of clocks.
したがって、垂直同期信号VSYNCを利用して非表示期間を検出する場合は、非表示検出器25が備えるカウンタ回路を、次のように構成することで実現できる。
Therefore, when the non-display period is detected using the vertical synchronization signal VSYNC, it can be realized by configuring the counter circuit included in the
今、図10の動作タイミング図に示すように、垂直同期信号VSYNCがアクティブになった時に上記カウンタ回路のカウントスタートパルスを発生する。このカウントスタートパルスが発生したときから、データイネーブル信号DEがアクティブとなるまでの期間に上記カウンタ回路が所定のクロック数をカウントし、この期間に非表示期間であることを表す“L”の出力制御信号CS1を非表示期間検出信号として、出力制御器26へ出力する。一方、非表示期間以外の期間では、非表示検出器25は、出力制御信号CS1を“H”として、出力制御器へ出力する。この非表示期間以外の期間は表示期間とし、出力制御器は 送信器27−1,27−2を通常動作させる。このように、カウンタ回路が垂直同期信号VSYNCを利用して、非表示期間を検出して、非表示期間検出信号としての出力制御信号CS1を出力制御器26に出力することで、出力制御器26は、非表示期間において、送信器の余分な電流消費を削減できる。
Now, as shown in the operation timing chart of FIG. 10, when the vertical synchronization signal VSYNC becomes active, the count start pulse of the counter circuit is generated. The counter circuit counts a predetermined number of clocks during the period from when the count start pulse is generated until the data enable signal DE becomes active, and during this period, the output of "L" indicating that it is a non-display period The control signal CS1 is output to the
上記の如く、非表示期間検出部としての非表示検出器25が、コントロール信号としての同期信号(VSYNC,HSYNC)、データイネーブル信号(DE)によって、表示データ信号の表示と非表示の状態を検出し、その検出した状態によって、出力制御部26が送信器27−1,27−2のLVDS送信出力レベルを制御する。これにより、送信器の不要な電流消費を抑制できる。また、上記述べてきた実施形態における表示データ信号の表示期間と非表示期間の検出方法を組み合わせてより精密に電力制御を行えば、不要な電力消費をさらに抑えたLVDS送受信装置を実現できることは言うまでもない。
As described above, the
1、21 パラレル・シリアル変換器
2、27−1〜27−4、37−1 LVDS信号送信器
3、30−1〜30−4 LVDS信号受信器
4、24−1〜24−4 伝送路
5、25 非表示検出器
6、26、36 出力制御器
22、32 PLL(フェーズロックドループ)回路
31 シリアル・パラレル変換器
T 送信部
R 受信部
LVDS+、LVDS− ワイヤ
R10、R50 終端抵抗
L1〜L3 入力線
L01〜L03 出力線
VSYNC 垂直同期信号
HSYNC 水平同期信号
DE データイネーブル信号
RGB 入力データ信号
CLKIN クロック信号
CH1〜CH3 LVDSデータ信号
T1 非表示期間
T2 表示期間
CS1 出力制御信号
1, 21 Parallel-
Claims (6)
パラレルデータ信号が入力されると共にこのパラレルデータ信号を複数の差動シリアルデータ信号に変換して、上記伝送路へ送信する送信部と、
上記送信部から上記伝送路を介して上記差動シリアルデータ信号を受信する受信部と、
上記差動シリアルデータ信号を伝送する上記伝送路に挿入されると共に上記送信部との間の電流ループを形成する終端抵抗とを備え、
上記差動シリアルデータ信号の振幅は、上記電流ループに流れる電流値によって決定され、
上記パラレルデータ信号は、上記差動シリアルデータ信号の中にマッピングされる表示データ信号と同期信号およびデータイネーブル信号を含み、
上記同期信号またはデータイネーブル信号の少なくとも一方が入力されると共に上記同期信号またはデータイネーブル信号の少なくとも一方の状態に基づいて、上記表示データ信号における非表示期間を検出して非表示期間検出信号を出力する非表示期間検出部と、
上記非表示期間検出部が出力する非表示期間検出信号が入力されると共に上記非表示期間検出信号に基づいて、上記送信部の送信出力レベルを制御する出力制御部とを有することを特徴とするシリアルデータ送受信装置。 A transmission line;
A parallel data signal is input and the parallel data signal is converted into a plurality of differential serial data signals and transmitted to the transmission path;
A receiver that receives the differential serial data signal from the transmitter via the transmission path;
A termination resistor inserted into the transmission path for transmitting the differential serial data signal and forming a current loop with the transmitter; and
The amplitude of the differential serial data signal is determined by the current value flowing through the current loop,
The parallel data signal includes a display data signal mapped to the differential serial data signal, a synchronization signal, and a data enable signal.
At least one of the synchronization signal and the data enable signal is input and, based on the state of at least one of the synchronization signal and the data enable signal, detects a non-display period in the display data signal and outputs a non-display period detection signal A non-display period detection unit to perform,
A non-display period detection signal output from the non-display period detection unit, and an output control unit that controls a transmission output level of the transmission unit based on the non-display period detection signal. Serial data transmitter / receiver.
上記非表示期間検出信号が入力されると共に上記非表示期間検出信号に基づいて上記送信部を制御して、上記伝送路への差動シリアルデータ信号の送信を停止させる送信停止部を有することを特徴とするシリアルデータ送受信装置。 The serial data transmission / reception device according to claim 1,
A non-display period detection signal is input and the transmission unit is controlled based on the non-display period detection signal to stop transmission of the differential serial data signal to the transmission path. A serial data transmission / reception device.
上記データイネーブル信号は、上記表示データ信号が表示期間に対応する信号または非表示期間に対応する信号のいずれであるのかに対応して、アクティブまたは非アクティブになる信号であり、
上記非表示期間検出部は、
上記データイネーブル信号に基づいて、上記表示データ信号における非表示期間を検出することを特徴とするシリアルデータ送受信装置。 The serial data transmitting / receiving device according to claim 1 or 2,
The data enable signal is a signal that becomes active or inactive according to whether the display data signal is a signal corresponding to a display period or a signal corresponding to a non-display period,
The non-display period detection unit
A serial data transmitting / receiving apparatus, wherein a non-display period in the display data signal is detected based on the data enable signal.
上記同期信号は、水平同期信号を含み、
上記非表示期間検出部は、
所定のクロック信号が入力されると共に、上記水平同期信号がアクティブとなったときから、上記データイネーブル信号がアクティブとなるまでの上記クロック信号のクロック数をカウントするカウンタを有し、
上記カウンタによる上記カウント期間を上記表示データ信号における非表示期間として検出することを特徴とするシリアルデータ送受信装置。 The serial data transmitting / receiving apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The synchronization signal includes a horizontal synchronization signal,
The non-display period detection unit
A counter that counts the number of clocks of the clock signal from when the horizontal synchronization signal becomes active to when the data enable signal becomes active while a predetermined clock signal is input;
A serial data transmitting / receiving apparatus, wherein the count period by the counter is detected as a non-display period in the display data signal.
上記同期信号は、垂直同期信号を含み、
上記非表示期間検出部は、
所定のクロック信号が入力されると共に、上記垂直同期信号がアクティブとなったときから、上記データイネーブル信号がアクティブとなるまでの上記クロック信号のクロック数をカウントするカウンタを有し、
上記カウンタによる上記カウント期間を上記表示データ信号における非表示期間として検出することを特徴とするシリアルデータ送受信装置。 The serial data transmitting / receiving device according to any one of claims 1 to 4,
The synchronization signal includes a vertical synchronization signal,
The non-display period detection unit
A counter that counts the number of clocks of the clock signal from when the vertical synchronization signal becomes active to when the data enable signal becomes active while a predetermined clock signal is input;
A serial data transmitting / receiving apparatus, wherein the count period by the counter is detected as a non-display period in the display data signal.
6. A semiconductor integrated circuit having a differential small amplitude signal interface system including the non-display period detection unit and the output control unit included in the serial data transmitting / receiving apparatus according to claim 1.
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