JP2009025677A - Drive control circuit of liquid crystal panel and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液晶パネルの駆動制御回路に関し、特に、コモン信号とセグメント信号とで表示を制御する液晶(LCD:Liquid Crystal Display)パネルの駆動制御回路に関する。 The present invention relates to a drive control circuit for a liquid crystal panel, and more particularly to a drive control circuit for a liquid crystal display (LCD) panel that controls display using a common signal and a segment signal.
コモン信号とセグメント信号とで表示を制御する液晶(LCD:Liquid Crystal Display)パネルにおいては、表示画面にフリッカが生じないように、一般的にパネル表示が一巡するフレーム周波数を60Hz〜120Hzに設定している。これに合わせて、液晶パネルの表示を制御する駆動制御回路(以下LCD駆動制御回路と呼称)は、コモン端子の数が異なるLCDパネルに対応するため、使用するコモン端子の選択と、ソースクロックを分周して液晶パネル駆動制御用のクロックを生成してフレーム周波数を適宜調整している。 In a liquid crystal display (LCD) panel that controls display using common signals and segment signals, the frame frequency for the entire panel display is generally set to 60 Hz to 120 Hz so that flicker does not occur on the display screen. ing. In accordance with this, the drive control circuit for controlling the display of the liquid crystal panel (hereinafter referred to as the LCD drive control circuit) corresponds to the LCD panel having a different number of common terminals. Frequency division is performed to generate a clock for liquid crystal panel drive control, and the frame frequency is appropriately adjusted.
例えば、特許文献1にはサンプリング周波数の違いや位相ずれに対応するために、水平同期信号の同期周期を分周してサンプリングクロックを抽出する技術が開示されている。
For example,
一方、LCDパネルに表示するデータは、LCD駆動制御回路とは別にタイマ回路を用いて定期的にデータの書き替えを行うのが一般的であり、例えば16ビットのタイマを使用した場合、ソースクロックが例えば32.768kHzである場合、カウントFFFFで0.5secの書き替え周期を作ることができる。 On the other hand, data displayed on the LCD panel is generally rewritten periodically using a timer circuit separately from the LCD drive control circuit. For example, when a 16-bit timer is used, the source clock Is 32.768 kHz, for example, a rewrite cycle of 0.5 sec can be made with the count FFFF.
ここで、コモン端子が3本である場合に、フレーム周波数を60Hz〜120Hzの範囲に設定する場合を想定すると、ソースクロックが例えば32.768kHzである場合、これを128分周することで256Hzを得る。コモン端子が3本であるので、1本当たり85.33Hz(無限小数)となるが、タイマ回路による書き替えの周期は0.5secであるので、フレーム周波数で言えば43番目のパルス信号の途中で、タイマ回路による書き替え信号が与えられることになり、データの書き替えとフレーム周波数の同期が取れず、表示の乱れやフリッカの原因となっていた。すなわち、正確には42.66番目のパルスを整数値の43番目のパルスに丸めている。 Here, assuming that the frame frequency is set in a range of 60 Hz to 120 Hz when there are three common terminals, if the source clock is, for example, 32.768 kHz, 256 Hz is obtained by dividing this by 128. obtain. Since there are three common terminals, the frequency is 85.33 Hz (infinite decimal) per one. However, since the rewriting cycle by the timer circuit is 0.5 sec, the frame frequency is in the middle of the 43rd pulse signal. As a result, a rewriting signal is given by the timer circuit, and the data rewriting and the frame frequency cannot be synchronized, resulting in display disturbance and flicker. That is, to be exact, the 42.66th pulse is rounded to the 43rd pulse having an integer value.
また、電力消費を低減するため、LCD駆動制御回路の制御を行うCPU(Central Processing Unit)などを停止した状態でLCD制御回路のみ動作させるという制御を採用する場合もあるが、この制御では一定期間ごと、例えば1秒ごとにタイマによる割り込み信号を発生させて、CPUを起動させて、LCDパネルに表示するデータの書き替えを行っていた。しかしながら、CPU停止期間にタイマを動作させる必要があるため、その分については電力消費が発生するといった問題があった。 In order to reduce power consumption, there is a case in which control is performed such that only the LCD control circuit is operated while a CPU (Central Processing Unit) that controls the LCD drive control circuit is stopped. For example, an interrupt signal from a timer is generated every second, and the CPU is activated to rewrite data displayed on the LCD panel. However, since it is necessary to operate the timer during the CPU stop period, there is a problem that power consumption occurs for that amount.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、データの書き替えタイミングとフレーム周波数との同期の不一致による表示の乱れやフリッカを改善できるとともに、電力消費を低減した液晶パネルの駆動制御回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can improve display disturbance and flicker due to inconsistency in synchronization between the data rewrite timing and the frame frequency, and reduce power consumption. It is an object to provide a drive control circuit for a liquid crystal panel.
本発明に係る1の実施の形態においては、フレーム周波数に同期したクロックソースを分周選択回路で分周し、その出力信号を制御レジスタで読み出してLCD表示データの書き替えフラグとして使用する。 In one embodiment of the present invention, the clock source synchronized with the frame frequency is divided by the frequency division selection circuit, and the output signal is read by the control register and used as a rewrite flag for the LCD display data.
上記実施の形態によれば、LCD表示データの書き替えのタイミングをフレーム周波数と同期させることができ、LCDパネルでの表示と、LCD表示データとを同期化できて、表示の乱れやフリッカの発生を防止できる。 According to the above embodiment, the timing of rewriting the LCD display data can be synchronized with the frame frequency, and the display on the LCD panel and the LCD display data can be synchronized, resulting in display disturbance and flicker. Can be prevented.
また、クロックソースを分周した分周信号により書き替えタイミングを設定するので、汎用タイマの駆動や、書き替えのためのCPUの起動が不要になり、また周期測定のための回路や論理規模が小さくなり消費電力を低減する効果がある。 In addition, since the rewrite timing is set by the frequency-divided signal obtained by dividing the clock source, it becomes unnecessary to drive the general-purpose timer and start up the CPU for rewriting, and the circuit and logic scale for period measurement are not required. This is effective in reducing power consumption.
<A.実施の形態1>
<A−1.装置構成>
本発明に係る実施の形態1のLCD駆動制御回路100の構成について、図1および図2を用いて説明する。
<A.
<A-1. Device configuration>
A configuration of LCD
図1に示すように、LCD駆動制御回路100はマイクロコンピュータ1に内蔵され、当該マイクロコンピュータ1によりLCDパネル2の表示動作が制御される。
As shown in FIG. 1, the LCD
マイクロコンピュータ1は、外部の発振器3より供給されるクロック4に基づいて動作し、LCD駆動制御回路100の他に、CPU5、メモリ6、タイマ7および割り込み制御回路8などのモジュールを備え、各モジュールはバス10を介して互いに接続される。
The
外部に設けられた発振器3の出力は、クロック端子91および92に接続され、クロック端子91および92の間には、マイクロコンピュータ1内においてインバータ93が接続されている。そして、クロック端子91およびインバータ93の出力がバッファ94を介してクロック4として、マイクロコンピュータ1内の各構成に与えられている。
An output of the
また、マイクロコンピュータ1は、リセット端子9に与えられるRESET信号により、内部の各モジュールの初期化を行う。
Further, the
LCD駆動制御回路100は、クロック4を分周してLCDクロックCLKとして出力する分周器12、バス10を介してCPU5と接続されるレジスタ回路(以後、制御レジスタと呼称)13を備え、制御レジスタ13により、LCD駆動回路の動作開始や分周器12の分周設定など各種の設定を行うが、特徴的な信号(制御開始信号START_TRG)以外は図示を省略している。
The LCD
また、LCD駆動制御回路100は、バス10を介してCPU5と接続される表示データ用メモリ14、表示データ用メモリ14の出力を受けてLCDパネル2の各セグメントに対してセグメント信号を与えるセグメント出力駆動回路15と、各セグメントに対してコモン信号を与えるコモン出力駆動回路16とを備えている。セグメント出力駆動回路15は、分周器12の出力するLCDクロックCLK、およびセグメント駆動用のバイアス電位が供給されるバイアス電位端子VL3、VL2、VL1および基準電位端子VSSに接続される。
The LCD
なお、表示データ用メモリ14からは、LCDパネル表示データSEG0DAT[j:0]〜SEGiDAT[j:0]が出力される。
The
また、バイアス電位端子VL3、VL2、VL1および基準電位端子VSSからは、コモン駆動用のバイアス電圧VL3、VL2、VL1および基準電圧VSSがコモン出力駆動回路16およびセグメント出力駆動回路15に与えられ、分周器12の出力するLCDクロックCLKは、セグメント出力駆動回路15およびコモン出力駆動回路16にも与えられる。
Further, bias voltages VL3, VL2, VL1 for common driving and a reference voltage VSS are supplied to the common
そして、コモン出力駆動回路16の出力信号frは、分周器およびセレクタで構成された分周選択回路17に与えられ、分周選択回路17の出力信号29が制御レジスタ13に与えられる構成となっている。
Then, the output signal fr of the common
LCDパネル2には、コモン出力駆動回路の出力端子でもあるコモン端子COM0〜COMj(これらからはLCDパネル駆動波形COM0〜COMjが出力される)および、セグメント出力駆動回路15の出力端子でもあるセグメント端子SEG0〜SEGi(これらからはLCDパネル駆動波形SEG0〜SEGiが出力される)が接続されている。
The
図1に示すマイクロコンピュータ1におけるLCDパネル2の駆動制御は、CPU5により、LCD駆動制御回路100の制御レジスタ13と表示データ用メモリ14とを制御して行われ、クロック4を分周器12で分周して得られたLCDクロックCLKは、セグメント出力駆動回路15およびコモン出力駆動回路16に与えられ、LCDクロックCLKに同期して、それぞれLCDパネル駆動波形SEG0〜SEGiおよびCOM0〜COMjが出力される。
The drive control of the
図2には、図1に示したLCD駆動制御回路100のコモン出力駆動回路16および分周選択回路17の詳細を示す。
FIG. 2 shows details of the common
図2においては、図1に示したセグメント出力駆動回路15のセグメント端子を、i=3、すなわちSEG0〜SEG3とし、コモン出力駆動回路16のコモン端子を、j=2、すなわちCOM0〜COM2とした例について示している。この場合、表示データ用メモリ14からは、LCDパネル表示データSEG0DAT[2:0]〜SEG3DAT[2:0]が出力される。
In FIG. 2, the segment terminals of the segment
図2に示すように、分周選択回路17は、AND回路G1〜G3とフリップフロップF1〜F3とで構成されフレーム周波数に同期した信号frを分周する分周器と、セレクタ28とを有しており、セレクタ28の出力が分周選択回路17の出力信号29となる。
As shown in FIG. 2, the frequency division selection circuit 17 includes AND circuits G1 to G3 and flip-flops F1 to F3, a frequency divider that divides the signal fr synchronized with the frame frequency, and a
AND回路G1には、分周器12の出力するLCDクロックCLKおよびコモン出力駆動回路16の出力信号frが入力され、AND回路G1の出力信号24は、フリップフロップF1の反転クロック入力端子に与えられるとともに、AND回路G2の入力にも与えられる。フリップフロップF1のQ出力端子から出力される分周信号25は、フリップフロップF1の反転D入力端子、AND回路G2の入力およびセレクタ28の入力に与えられる。
The AND circuit G1 receives the LCD clock CLK output from the
AND回路G2の出力信号30は、フリップフロップF2の反転クロック入力端子に与えられるとともに、AND回路G3の入力にも与えられる。フリップフロップF2のQ出力端子から出力される分周信号26は、フリップフロップF2の反転D入力端子、AND回路G3の入力およびセレクタ28の入力に与えられる。
The
AND回路G3の出力信号31は、フリップフロップF3の反転クロック入力端子に与えられる。フリップフロップF3のQ出力端子から出力される分周信号27は、フリップフロップF3の反転D入力端子およびセレクタ28の入力に与えられる。
The
なお、フリップフロップF1〜F3のリセット端子(図示せず)には、リセット端子9(図1)からRESET信号が与えられる。 Note that the reset terminal (not shown) of the flip-flops F1 to F3 is supplied with a RESET signal from the reset terminal 9 (FIG. 1).
セレクタ28は、制御レジスタ13の制御を受けて、分周信号25〜27の分周波形または、分周波形を使用しない場合には、グランド接続信号を出力信号29として出力する。
Under the control of the
このように、分周比の異なる分周信号を複数生成し、セレクタ28を利用して分周信号を選択する構成を採ることで、出力信号29として種々の周期を有する信号を得ることができ、コモン端子の数が異なる多様なLCDパネルに対応することができる。
As described above, by generating a plurality of frequency-divided signals having different frequency-dividing ratios and selecting the frequency-divided signals using the
以上説明した分周選択回路17は、分周器のフリップフロップの段数が3段であり、最大で8分周までの信号をセレクタ28で選択できるが、実際には、この分周器のフリップフロップの段数はさらに多く、分周比はさらに大きく設定される。例えば、クロック4の周波数と、使用するコモン端子の数(本実施の形態では3本)に対して、分周器12の設定でフレーム周波数を60Hzに設定した場合、分周選択回路17により32分周した分周信号をセレクタ28で選択するものとすれば、0.533秒周期の出力信号29を取り出すことができる。
In the frequency division selection circuit 17 described above, the number of stages of the flip-flops of the frequency divider is 3, and the signal up to the frequency division by 8 can be selected by the
また、図2に示すようにコモン出力駆動回路16は、OR回路G5とフリップフロップF4〜F6とで構成されるシフトレジスタと、当該シフトレジスタの出力を受けて、バイアス電圧VL3、VL2、VL1およびVSSにレベル変換して出力するバイアス制御回路230とを有している。
As shown in FIG. 2, the common
OR回路G5には、制御レジスタ13から出力される制御開始信号START_TRGおよび出力信号frが入力され、OR回路G5の出力信号20は、フリップフロップF4のD入力端子に与えられる。フリップフロップF4の反転クロック入力端子には分周器12の出力するLCDクロックCLKが与えられる。
The OR circuit G5 receives the control start signal START_TRG and the output signal fr output from the
フリップフロップF4のQ出力端子から出力されるフリップフロップの出力信号21は、フリップフロップF5のD入力端子に与えられるとともに、バイアス制御回路230を構成するバッファB1にも与えられ、バッファB1を介してレベル変換された後、コモン端子COM0に与えられる。また、フリップフロップF5の反転クロック入力端子には分周器12の出力するLCDクロックCLKが与えられる。
The
フリップフロップF5のQ出力端子から出力されるフリップフロップの出力信号22は、フリップフロップF6のD入力端子に与えられるとともに、バイアス制御回路230を構成するバッファB2にも与えられ、バッファB2を介してレベル変換された後、コモン端子COM1に与えられる。また、フリップフロップF6の反転クロック入力端子には分周器12の出力するLCDクロックCLKが与えられる。
The
フリップフロップF5のQ出力端子からは出力信号frが出力され、出力信号frは、OR回路G5および分周選択回路17に与えられるとともに、バイアス制御回路230を構成するバッファB3にも与えられ、バッファB3を介してレベル変換された後、コモン端子COM2に与えられる。なお、出力信号21、22およびfrは、セグメント出力駆動回路15にも与えられる。
An output signal fr is output from the Q output terminal of the flip-flop F5. The output signal fr is supplied to the OR circuit G5 and the frequency division selection circuit 17, and is also supplied to the buffer B3 constituting the
また、フリップフロップF4〜F6のリセット端子(図示せず)には、リセット端子9(図1)からRESET信号が与えられる。 A reset signal (not shown) of the flip-flops F4 to F6 is supplied with a RESET signal from the reset terminal 9 (FIG. 1).
<A−2.装置動作>
次に、図2、A、Bを参照しつつ、図5に示すタイミングチャートを用いてLCD駆動制御回路100の動作について説明する。なお、以下では、分周選択路17の出力信号29として分周信号25を使用する場合を示すものとする。
<A-2. Device operation>
Next, the operation of the LCD
図2に示すLCD駆動制御回路100は、制御レジスタ13から出力されるLCD制御開始信号START_TRGにより動作を開始する。
The LCD
コモン出力駆動回路16は、LCD制御開始信号START_TRGが”H”レベルになると、LCDクロックCLKの立下りのタイミングでフリップフロップの出力信号21、22およびfrの順に”H”レベルがシフトされ、最終段のフリップフロップの出力信号frが帰還してOR回路G5の出力信号20となる。
When the LCD control start signal START_TRG becomes “H” level, the common
これらの信号21,22,frがバイアス制御回路230でバイアス電圧VL3、VL2、VL1およびVSSにレベル変換され、LCDパネル駆動波形COM0、COM1およびCOM2として出力される。
These
同様に、これらの信号21,22,frがセグメント出力駆動回路15にも与えられ、LCDパネル表示データSEG0DAT[2:0]〜SEG3DAT[2:0]がこの信号に基づいて、セグメント出力駆動回路15内のバイアス制御回路(構成は図3参照)でバイアス電圧VL3、VL2、VL1およびVSSにレベル変換され、LCDパネル駆動波形SEG0〜SEG3として出力される。この動作については、セグメント出力駆動回路15の構成を示す図3に基づいてさらに説明する。
Similarly, these
すなわち、図3に示すように、セグメント出力駆動回路15は、LCDパネル表示データSEG0DAT[2:0]〜SEG3DAT[2:0]を受け、信号21,22,fr(COM選択信号)に基づいて選択して出力するセレクタ151と、セレクタ151で選択されたLCDパネル表示データSEG0DAT[2:0]〜SEG3DAT[2:0]を、バイアス電圧VL3、VL2、VL1およびVSSにレベル変換するバイアス制御回路152とを備えている。なお、バイアス制御回路152では、バッファB11,B12,B13,B14のそれぞれに、セレクタ151からの出力が与えられる。
That is, as shown in FIG. 3, the segment
LCDパネル表示データSEG0DAT[2:0]〜SEG3DAT[2:0]のデータがセレクタ151に入力されると、コモン出力駆動回路16で生成されたCOM選択信号21、22およびfrに基づいて、SEG0DAT[2:0]〜SEG3DAT[2:0]各ビットが選択される。すなわち、信号21が“H”であれば、SEG0DAT[0]〜SEG3DAT[0]が選択され、信号22が“H”であれば、SEG0DAT[1]〜SEG3DAT[1]が選択され、信号frが“H”であれば、SEG0DAT[2]〜SEG3DAT[2]が選択され、それぞれバイアス制御回路152を構成するバッファB11〜B14に与えられ、バッファB11〜B14を介してレベル変換された後、セグメント端子SEG0〜SEG3に与えられる。
When the LCD panel display data SEG0DAT [2: 0] to SEG3DAT [2: 0] is input to the
また、図4を用いて表示データ用メモリ14の構成および動作について説明する。図4に示すように表示データ用メモリ14は、データを保持するためのメモリビット141をセグメントごとに有している。
The configuration and operation of the
図4においてはSEG0のデータを00h番地、SEG1のデータを01h番地、SEG2のデータを02h番地、SEG3のデータを03h番地に保存する例を示しており、各アドレスのメモリビット141にはCOM0、COM1、COM2が選択されたときに表示するデータが保持される。これらのメモリビット141の内容は、SEG0の表示データはSEG0DAT[2:0]、SEG1の表示―データはSEG1DAT[2:0]、SEG2の表示データはSEG2DAT[2:0]、SEG3の表示データはSEG3DAT[2:0]として出力される。
FIG. 4 shows an example in which SEG0 data is stored at
ここで、図5の説明に戻る。図5においてf(FR)として示すLCDクロックCLKの範囲は、コモン出力駆動回路16が出力するCOM0、COM1およびCOM2が一巡するのに必要な期間を示すものであり、一般に、液晶パネルの1フレーム分の表示に費やす時間の逆数で規定されるフレーム周波数と呼ばれ、通常のLCDパネルの制御では60Hz〜120Hzの範囲となるように分周器などを用いて設定される。
Returning to the description of FIG. The range of the LCD clock CLK indicated as f (FR) in FIG. 5 indicates a period required for one cycle of the COM0, COM1, and COM2 output from the common
なお、図2においては、コモン出力駆動回路16のコモン端子をCOM0〜COM2の3本として示したが、実際には種々のLCDパネルに対応するため、図1のCOMjで示すようにコモン端子の数はそれより多い場合、例えば8本であったりする。また、8本のコモン端子を持ちながら、制御レジスタ13の設定により、例えば4本のみを使用することが一般的である。
In FIG. 2, the common terminal of the common
セグメント出力駆動回路15は、表示データメモリ14より供給されるLCDパネル表示データSEG0DAT[2:0]、SEG1DAT[2:0]、SEG2DAT[2:0]およびSEG3DAT[2:0]により、例えば、図5のSEG0波形に示すように、COM0、COM1およびCOM2に対応した信号が出力される。
The segment
すなわち、SEG0DAT[2:0]がSEG0に対応し、SEG0DAT[0]がCOM0、SEG0DAT[1]がCOM1、SEG0DAT[2]がCOM2に対応し、SEG0とCOM0〜COM2の何れかとの電位差のうち、最大の電位差となる組み合わせに繋がるセグメントが点灯する。 That is, SEG0DAT [2: 0] corresponds to SEG0, SEG0DAT [0] corresponds to COM0, SEG0DAT [1] corresponds to COM1, SEG0DAT [2] corresponds to COM2, and the potential difference between SEG0 and one of COM0 to COM2 The segment connected to the combination with the maximum potential difference lights up.
図5の例では、最初のLCDパネル駆動波形COM0において、SEG0波形との電位差が最大振幅(VL3)となり、コモン端子COM0とセグメント端子SEG0に接続されたセグメントが点灯("1")するが、続くLCDパネル駆動波形COM1とSEG0波形との電位差は最大振幅とならず、コモン端子COM0とセグメント端子SEG0に接続されたセグメントは消灯("0")となる。 In the example of FIG. 5, in the first LCD panel drive waveform COM0, the potential difference from the SEG0 waveform has the maximum amplitude (VL3), and the segment connected to the common terminal COM0 and the segment terminal SEG0 is lit (“1”). The subsequent potential difference between the LCD panel drive waveform COM1 and the SEG0 waveform does not have the maximum amplitude, and the segment connected to the common terminal COM0 and the segment terminal SEG0 is turned off ("0").
同様にSEG1DAT[2:0]がSEG1、SEG2DAT[2:0]がSEG2に対応する表示データとなる。 Similarly, SEG1DAT [2: 0] is display data corresponding to SEG1, and SEG2DAT [2: 0] is display data corresponding to SEG2.
一般にはセグメントの数はコモン端子の数と同様にLCDパネルに対応できる数、例えば32本であったり、40本であったりする。 In general, the number of segments is the same as the number of common terminals, and can be a number corresponding to the LCD panel, for example, 32 or 40.
また、図5の例では、SEG0DAT[2:0]をフレーム周波数ごとに書き替えている例を示したが、実際には、少なくとも人の目で視認できる時間間隔、すなわち0.5秒とか1秒の間隔で、内蔵するCPUやDMA(Direct Memory Access)コントローラによりSEG0DAT[2:0]、SEG1DAT[2:0]、SEG2DAT[2:0]、SEG3DAT[2:0]の表示データを書き替える。 In the example of FIG. 5, SEG0DAT [2: 0] is rewritten for each frame frequency, but actually, at least a time interval that can be visually recognized by human eyes, that is, 0.5 seconds or 1 The display data of SEG0DAT [2: 0], SEG1DAT [2: 0], SEG2DAT [2: 0], and SEG3DAT [2: 0] is rewritten at intervals of seconds by a built-in CPU or DMA (Direct Memory Access) controller. .
分周選択回路17は、コモン出力駆動回路16から出力され、フレーム周波数に同期したフリップフロップの出力信号frをクロックソースとして分周することで、LCD表示データの書き替えのタイミングに適した分周信号25、26および27を出力することができる。
The frequency division selection circuit 17 divides the output signal fr of the flip-flop that is output from the common
すなわち、図5に示されるように、分周信号25、26および27の何れかを選択した場合は、COM2波形とそれに続くCOM0波形との間のタイミングで分周信号が立ち上がるので、そこでSEG0DAT[2:0]の書き替えを行うことで、データの書き替えとフレーム周波数の同期が取れて、表示の乱れやフリッカの発生を防止することができる。 That is, as shown in FIG. 5, when any one of the divided signals 25, 26, and 27 is selected, the divided signal rises at the timing between the COM2 waveform and the subsequent COM0 waveform. By rewriting 2: 0], data rewriting can be synchronized with the frame frequency, and display disturbance and flicker can be prevented.
また、分周器12では、周波数の高いクロック4を、フレーム周波数の生成に適する低い周波数に分周する構成としているので、LCD駆動制御回路100での消費電力を低く抑えることができる。さらに、分周器12では、予め低い周波数に分周しているので、次段となる分周選択回路17での分周も少なくて済み、簡易な制御回路で構成することができるので、分周選択回路17の回路規模を小さく抑えるとともに、消費電力も低く抑えることができる。
Further, since the
<A−3.効果>
以上説明したように、実施の形態1のLCD駆動制御回路100においては、フレーム周波数に同期した出力信号frをクロックソースとして分周選択回路17で分周し、その出力信号29を制御レジスタ13で読み出してフラグとして使用することで、LCD表示データの書き替えのタイミングをフレーム周波数と同期させることができる。これにより、LCDパネル2での表示と、LCD表示データとを同期化でき、表示の乱れやフリッカの発生を防止できる。
<A-3. Effect>
As described above, in the LCD
また、従来は表示データの書き替えタイミングを計るのに汎用タイマを使用していたが、本実施の形態では、LCD駆動制御回路100で生成した信号、すなわちフレーム周波数に同期した出力信号frをクロックソースとして分周した分周信号により書き替えタイミングを設定するので、汎用タイマの駆動が不要になり、また周期測定のための回路や論理規模が小さくなり消費電力を低減する効果がある。
Conventionally, a general-purpose timer is used to measure the timing of rewriting display data. However, in this embodiment, the signal generated by the LCD
図2においては、図1に示したセグメント出力駆動回路15のセグメント端子を、i=3、すなわちSEG0〜SEG3とし、コモン出力駆動回路16のコモン端子を、j=2、すなわちCOM0〜COM2とした例について示したが、図6は、表示データ用メモリ14、セグメント出力駆動回路15、コモン出力駆動回路16および分周選択回路17を、より図1に即して表した図である。
In FIG. 2, the segment terminals of the segment
図6において、セグメント出力駆動回路15のセグメント端子をSEG0〜SEGiとし、コモン出力駆動回路16のコモン端子をCOM0〜COMjとして示している。この場合、表示データ用メモリ14からは、LCDパネル表示データSEG0DAT[k:0]〜SEGiDAT[k:0]が出力される。
In FIG. 6, the segment terminals of the segment
また、分周選択回路17の分周器は、AND回路G21〜G2jとフリップフロップF1〜Fjとで構成され、AND回路G21〜G2jは、それぞれ出力信号241〜24jを出力する。また、フリップフロップF1〜FjのQ出力端子からは、それぞれ分周信号251〜25jが出力され、それぞれAND回路G21〜G2jの入力にフィードバックされるとともに、セレクタ28に入力される。
The frequency divider of the frequency division selection circuit 17 is composed of AND circuits G21 to G2j and flip-flops F1 to Fj, and the AND circuits G21 to G2j
セレクタ28は、制御レジスタ13の制御を受けて、分周信号251〜25jの分周波形または、分周波形を使用しない場合には、グランド接続信号を出力信号29として出力する。
Under the control of the
コモン出力駆動回路16は、OR回路G5とフリップフロップF41〜F4jとで構成されるシフトレジスタと、当該シフトレジスタの出力を受けて、バイアス電圧VL3、VL2、VL1およびVSSにレベル変換して出力するバイアス制御回路230とを有している。
The common
フリップフロップF41のQ出力端子から出力されるフリップフロップの出力信号21は、フリップフロップF42のD入力端子に与えられるとともに、バイアス制御回路230を構成するバッファB1にも与えられ、バッファB1を介してレベル変換された後、コモン端子COM0に与えられる。また、フリップフロップF42の反転クロック入力端子には分周器12の出力するLCDクロックCLKが与えられる。
The
フリップフロップF42のQ出力端子から出力されるフリップフロップの出力信号22は、次段のフリップフロップ(図示せず)のD入力端子に与えられるとともに、バイアス制御回路230を構成するバッファB2にも与えられ、バッファB2を介してレベル変換された後、コモン端子COM1に与えられる。
The
最終段のフリップフロップF4jのQ出力端子からは出力信号2j(=fr)が出力され、出力信号2j(=fr)は、OR回路G5および分周選択回路17に与えられるとともに、バイアス制御回路230を構成するバッファBjにも与えられ、バッファBjを介してレベル変換された後、コモン端子COMjに与えられる。
The output signal 2j (= fr) is output from the Q output terminal of the flip-flop F4j at the final stage, and the output signal 2j (= fr) is supplied to the OR circuit G5 and the frequency division selection circuit 17 and also the
なお、出力信号21〜2jは、セグメント出力駆動回路15のセレクタ151にも与えられる。
The output signals 21 to 2j are also supplied to the
<B.実施の形態2>
<B−1.装置構成>
本発明に係る実施の形態2のLCD駆動制御回路200の構成について、図7を用いて説明する。なお、図2に示したLCD駆動制御回路100と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<B. Second Embodiment>
<B-1. Device configuration>
The configuration of the LCD
図7に示すLCD駆動制御回路200においては、図2に示したLCD駆動制御回路100の分周選択回路17の代わりにカウンタ回路50を備えている。
The LCD
カウンタ回路50は、バス10を介してカウント値が設定されるリロードレジスタ51と、当該カウント値がバス52を介して転送されるカウンタ53と、カウンタ53がアンダフローしたときに出力するアンダフロー信号39を反転クロック入力端子に受け、Q出力端子から出力されるフリップフロップの出力信号54が、反転D入力端子に与えられるとともに、カウンタ回路50の出力信号として制御レジスタ13に与えられるフリップフロップF10とを有している。なお、フリップフロップF10のリセット端子(図示せず)には、リセット端子9(図1)からRESET信号が与えられる。
The
カウンタ53には、分周器12の出力するLCDクロックCLKとコモン出力駆動回路16の出力信号frが入力に与えられるAND回路G10の出力信号38が入力される。
The
<B−2.装置動作>
次に、図7を参照しつつ、図8に示すタイミングチャートを用いてLCD駆動制御回路200の動作について説明する。
<B-2. Device operation>
Next, the operation of the LCD
リロードレジスタ51に、CPU5からバス10を介してリロードレジスタ51に任意のカウント値Xが設定された場合を想定すると、出力信号frの立ち上がり後、LCDクロックCLKが“H”のタイミングでAND回路G10の出力信号38が立ち上がり、カウンタ53がダウンカウントされる。しかし、最初の出力信号38の立ち上がりの時点では、カウンタ53はアンダフロー状態(00h)となっているので、カウンタ53はアンダフロー信号39を出力するとともに、リロードレジスタ51よりカウント値Xをリロードする。リロードレジスタ51においては、カウント値Xのリロード後は、次のカウント値YがCPU5からバス10を介して設定される。
Assuming that an arbitrary count value X is set in the reload
カウント値Xをリロードした後は、フレーム周波数f(FR)ごとにダウンカウントを行い、アンダフロー状態になるまでダウンカウントを実行する。 After reloading the count value X, the countdown is performed for each frame frequency f (FR), and the countdown is performed until the underflow state is reached.
アンダフロー信号39を受けたフリップフロップF10は、フリップフロップの出力信号54を立ち上げて、カウント終了信号として出力する。
Upon receiving the
このフリップフロップの出力信号54を制御レジスタ13で読み出してフラグとして使用することで、LCD表示データの書き替えのタイミングを設定することができる。
The
<B−3.効果>
以上説明したように、実施の形態2のLCD駆動制御回路200においては、カウンタ回路50において、カウンタ53に任意に設定されたカウント値をフレーム周波数の間隔でダウンカウントするので、任意の数だけフレーム周波数をカウントでき、より細かくLCD表示データの書き替えのタイミングを設定することができる。
<B-3. Effect>
As described above, in the LCD
例えば、フレーム周波数をクロックソースとして分周したもので書き替えのタイミングを設定する場合には、分周間隔は2分周、4分周、8分周となり、比較的大まかにしか書き替えのタイミングを設定できないのに対し、実施の形態2のLCD駆動制御回路200では、フレーム周波数2つ分、フレーム周波数3つ分などのように、より細かなタイミング設定が可能となる。
For example, when the rewriting timing is set by dividing the frame frequency as the clock source, the frequency dividing intervals are 2, 4, and 8, and the rewriting timing is relatively rough. However, in the LCD
<C.実施の形態3>
<C−1.装置構成>
本発明に係る実施の形態3のLCD駆動制御回路300の構成について、図9を用いて説明する。なお、図2に示したLCD駆動制御回路100と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<
<C-1. Device configuration>
The configuration of LCD
図9に示すLCD駆動制御回路300においては、図2に示したLCD駆動制御回路100の分周選択回路17の代わりに分周選択回路17Aを備えている。
The LCD
図9に示すように、分周選択回路17Aは、AND回路G1〜G3に加えて、フリップフロップF3のQ出力とAND回路G3の出力信号31とが入力され、出力信号32を出力するAND回路G4とを有し、さらに、AND回路G1〜G4のそれぞれの出力信号24、30、31および32を受けて、制御レジスタ13の制御に基づいて、何れかを選択して出力信号34として出力するセレクタ33を有している。
As shown in FIG. 9, in addition to the AND circuits G1 to G3, the frequency
セレクタ33は、換言すれば、フレーム周波数の分周信号25、26および27と、フレーム周波数そのものであるAND回路G1の出力信号24の中から何れかを選択して出力するものである。
In other words, the
出力信号34は、LCD駆動制御回路300外に出力され、図1に示したCPU5や図示されないDMAコントローラに与えることで、フレーム周波数と同期したLCD表示データの書き替えを要求する割り込み信号として使用することができる。
The
<C−2.装置動作>
次に、図9を参照しつつ、図10に示すタイミングチャートを用いてLCD駆動制御回路300の動作について説明する。なお、以下では、分周選択路17Aの出力信号29として分周信号25を使用する場合を示すものとする。
<C-2. Device operation>
Next, the operation of the LCD
図10には、セレクタ33において出力信号30を選択した場合の出力信号34の波形を示しており、セレクタ33の選択動作により出力信号30が選択された後に出力信号30が立ち上がるタイミングで、出力信号34が立ち上がることになる。
FIG. 10 shows the waveform of the
<C−3.効果>
以上説明したように、実施の形態3のLCD駆動制御回路300においては、分周選択回路17Aにおいて、フレーム周波数、あるいはフレーム周波数を分周した信号を生成し、それをLCD表示データの書き替えを要求する割り込み信号として使用することで、CPU5やDMAコントローラに対してフレーム周波数と同期したLCD表示データの書き替え要求を任意に行うことが可能となる。
<C-3. Effect>
As described above, in the LCD
なお、出力信号34をDMAコントローラに与える場合には、CPU5を起動してLCD表示データの書き替えを行う場合に比べて、CPUのみならずCPUの命令コードを格納するメモリなどの起動が不要になり、消費電力を低減できる。
When the
<C−4.変形例>
LCD駆動制御回路300における分周選択回路17Aの代わりに、図7に示したカウンタ回路50を適用することも可能である。
<C-4. Modification>
Instead of the frequency
図11に示すLCD駆動制御回路300Aにおいては、図9に示した分周選択回路17Aの代わりにカウンタ回路50を備えている。カウンタ回路50は図7を用いて説明した構成と基本的に同一であるが、カウンタ53から出力されるアンダフロー信号39をLCD表示データの書き替えを要求する割り込み信号として使用する構成となっている。
The LCD
なお、カウンタ回路50の動作は図8を用いて説明した動作と同じであるので、説明は省略する。
The operation of the
割り込み信号により、フレーム周波数と同期したLCD表示データの書き替え要求を任意に発生させることができるので、表示データの更新を簡単に行うことができる。 Since an interrupt signal can arbitrarily generate a rewrite request for LCD display data in synchronization with the frame frequency, display data can be updated easily.
<D.実施の形態4>
<D−1.装置構成>
本発明に係る実施の形態4のLCD駆動制御回路400の構成について、図12を用いて説明する。なお、図2に示したLCD駆動制御回路100と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<
<D-1. Device configuration>
The configuration of LCD
図12に示すLCD駆動制御回路400においては、LCDパネル表示データSEG0DAT[2:0]〜SEG3DAT[2:0]を、それぞれLCD表示データ制御回路40を介してセグメント出力駆動回路15に与える構成となっている。
In the LCD
各LCD表示データ制御回路40は、LCDパネル表示データの他に、表示変更用メモリ41から出力される、表示変更データM0DAT[2:0]〜M3DAT[2:0]が入力される。
Each LCD display data control
すなわち、LCDパネル表示データSEG0DAT[2:0]と表示変更データM0DAT[2:0]とが組となってLCD表示データ制御回路40の1つに入力され、当該LCD表示データ制御回路40からは出力信号43が出力される。同様に、LCDパネル表示データSEG1DAT[2:0]と表示変更データM1DAT[2:0]とが組をなし、LCDパネル表示データSEG2DAT[2:0]と表示変更データM2DAT[2:0]とが組をなし、LCDパネル表示データSEG3DAT[2:0]と表示変更データM3DAT[2:0]とが組をなして、それぞれLCD表示データ制御回路40に入力される。
That is, the LCD panel display data SEG0DAT [2: 0] and the display change data M0DAT [2: 0] are input to one of the LCD display
ここで、LCDパネル表示データSEG0DAT[2:0]と表示変更データM0DAT[2:0]とが入力されるLCD表示データ制御回路40を例に採って、LCD表示データ制御回路40の構成について説明する。
Here, the configuration of the LCD display data control
図12に示すように、LCD表示データ制御回路40は、3入力のAND回路G11およびG12と、2入力のExOR回路G13と、2入力のAND回路G14とを有している。
As shown in FIG. 12, the LCD display data control
表示変更データM0DAT[2:0]は、AND回路G11およびG12に共通に入力され、また、分周選択回路17の出力信号29および制御レジスタ13から出力される選択信号42がAND回路G11およびG12に共通に入力される。なお、AND回路G11においては選択信号42は反転入力端子に入力されることになる。
The display change data M0DAT [2: 0] is input in common to the AND circuits G11 and G12, and the
そして、AND回路G11の出力は、AND回路G14の反転入力端子に入力され、AND回路G12の出力は、ExOR回路G13に入力される。また、ExOR回路G13には、LCDパネル表示データSEG0DAT[2:0]が入力され、ExOR回路G13の出力はAND回路G14に入力され、AND回路G14の出力が、LCD表示データ制御回路40の出力信号43となる。
The output of the AND circuit G11 is input to the inverting input terminal of the AND circuit G14, and the output of the AND circuit G12 is input to the ExOR circuit G13. Further, the LCD panel display data SEG0DAT [2: 0] is input to the ExOR circuit G13, the output of the ExOR circuit G13 is input to the AND circuit G14, and the output of the AND circuit G14 is the output of the LCD display data control
このような構成を有するLCD表示データ制御回路40においては、LCDパネル表示データSEG0DAT[2:0]の各ビットに対応する表示変更データM0DAT[2:0]の各ビットが何れも”H”であれば、LCDパネル表示データSEG0DATの値を強制的に反転または全て“0”にするものである。
In the LCD display data control
ここで、反転または“0”のどちらにするかは制御レジスタ13から与えられる選択信号42により決定され、反転または“0”の期間は分周選択回路17の出力信号29を用いて制御することができる。
Here, whether to invert or “0” is determined by the
<D−2.装置動作>
次に、図12を参照しつつ、図13に示すタイミングチャートを用いてLCD駆動制御回路400の動作について説明する。
<D-2. Device operation>
Next, the operation of the LCD
図13には、選択信号42が“0”または“1”の場合の制御回路40の出力信号43によるセグメントの制御状態を、SEG0DAT[2:0]をそのまま与えた場合のセグメントの制御状態と併せて示している。
FIG. 13 shows the segment control state by the output signal 43 of the
なお、図13においては、分周選択回路17の出力信号29として分周信号25を使用した場合を示しており、出力信号29が”H”になっている期間において、SEG0DAT[2:0]をそのまま与えた場合のセグメントの制御状態とは異なる制御状態となっている。
Note that FIG. 13 shows the case where the frequency-divided
すなわち、出力信号29が“H”になっている期間において、選択信号42が“1”の場合は、表示が反転状態となり、選択信号42が“0”の場合は、セグメントが全て消灯状態となるように制御される。
That is, when the
<D−3.効果>
以上説明したように、実施の形態4のLCD駆動制御回路400においては、LCDパネル2での表示と、LCD表示データとを同期化でき、表示の乱れやフリッカの発生を防止できる。さらに、フレーム周波数をクロックソースとして分周した信号に基づいて規定される期間に、LCD表示データを反転制御、または“0”(すなわち消灯)にする制御を行うことができるので、LCDパネル2の表示を点滅させたり、反転表示と通常表示を繰り返させることがハードウエア的に可能となる。
<D-3. Effect>
As described above, in the LCD
<D−4.変形例1>
LCD駆動制御回路400における分周選択回路17の代わりに、図7に示したカウンタ回路50を適用することも可能である。
<D-4.
Instead of the frequency division selection circuit 17 in the LCD
図14に示すLCD駆動制御回路400Aにおいては、図12に示した分周選択回路17の代わりにカウンタ回路50を備えている。カウンタ回路50は図7を用いて説明した構成と基本的に同一であるが、フリップフロップの出力信号54をLCD表示データの書き替えのタイミング設定に使用するとともに、LCDパネル表示データの値を反転制御または“0”に固定する期間の設定に使用する構成となっている。なお、カウンタ回路50の動作は図8を用いて説明した動作と同じであるので、説明は省略する。
The LCD
また、図11を用いて説明したように、カウンタ53から出力されるアンダフロー信号39をLCD表示データの書き替えを要求する割り込み信号として使用する構成を採っても良いことは言うまでもない。
Further, as described with reference to FIG. 11, it goes without saying that an
<D−5.変形例2>
LCD駆動制御回路400における分周選択回路17の代わりに、図9に示した分周選択回路17Aを適用することも可能である。
<D-5.
Instead of the frequency division selection circuit 17 in the LCD
図15に示すLCD駆動制御回路400Bにおいては、図12に示した分周選択回路17の代わりに分周選択回路17Aを備えている。
The LCD drive control circuit 400B shown in FIG. 15 includes a frequency
分周選択回路17Aは、図12を用いて説明した構成と基本的に同一であるが、分周選択回路17Aの出力信号29をLCD表示データの書き替えのタイミング設定に使用するとともに、LCDパネル表示データの値を反転制御または“0”に固定する期間の設定に使用する構成となっている。なお、分周選択回路17Aの動作は図10を用いて説明した動作と同じであるので、説明は省略する。
The frequency
このような構成を採ることで、LCDパネル2での表示と、LCD表示データとを同期化でき、表示の乱れやフリッカの発生を防止できる。さらに、フレーム周波数に同期した出力信号frをクロックソースとして分周した信号に基づいて規定される期間に、LCD表示データを反転制御、または“0”(すなわち消灯)にする制御を行うことができるので、LCDパネル2の表示を点滅させたり、反転表示と通常表示を繰り返させることがハードウエア的に可能となる。
By adopting such a configuration, it is possible to synchronize the display on the
さらに、割り込み信号により、フレーム周波数と同期したLCD表示データの書き替え要求を、データ表示とその反転データとが表示された後に発生させて表示データの更新を簡単に行うことができる。 Further, the display data can be easily updated by generating an LCD display data rewrite request synchronized with the frame frequency after the data display and its inverted data are displayed by the interrupt signal.
fr クロックソース、29 分周信号、54 カウント終了信号。 fr Clock source, 29-divided signal, 54 count end signal.
Claims (9)
前記複数のセグメントに対して前記コモン信号を与えるとともに、前記液晶パネルの1フレーム分の表示に費やす時間の逆数で規定されるフレーム周波数に同期したクロックソースを出力するコモン出力駆動回路と、
前記クロックソースを受け、分周して分周信号として出力する分周回路と、を備え、
前記分周信号により前記液晶パネルの表示データの書き替えタイミングを設定する、液晶パネルの駆動制御回路。 A liquid crystal panel drive control circuit for controlling a plurality of segments constituting the liquid crystal panel with a common signal and a segment signal,
A common output driving circuit for supplying the common signal to the plurality of segments and outputting a clock source synchronized with a frame frequency defined by a reciprocal of time spent for displaying one frame of the liquid crystal panel;
A frequency dividing circuit that receives the clock source, divides and outputs a divided signal;
A drive control circuit for a liquid crystal panel, which sets a rewrite timing of display data of the liquid crystal panel according to the divided signal.
前記表示データを強制的に変更している期間を前記分周信号を用いて設定する、請求項1記載の液晶パネルの駆動制御回路。 A display data control circuit for forcibly changing the display data so that the display state of the plurality of segments of the liquid crystal panel is in an inverted state or an extinguished state;
The liquid crystal panel drive control circuit according to claim 1, wherein a period during which the display data is forcibly changed is set using the divided signal.
複数のフリップフロップと、
前記複数のフリップフロップからそれぞれ出力される分周比の異なる信号を受け、何れかを選択して前記分周信号として出力する第1のセレクタと、を有する、請求項1または請求項2記載の液晶パネルの駆動制御回路。 The divider circuit is
Multiple flip-flops,
3. A first selector that receives signals having different division ratios output from the plurality of flip-flops, selects one of the signals, and outputs the selected signal as the divided signal. 4. LCD panel drive control circuit.
前記複数のフリップフロップからそれぞれ出力される前記信号を受け、何れかを選択して前記表示データの書き替えを要求する割り込み信号として出力する第2のセレクタをさらに有する、請求項3記載の液晶パネルの駆動制御回路。 The divider circuit is
4. The liquid crystal panel according to claim 3, further comprising: a second selector that receives each of the signals output from the plurality of flip-flops, and outputs one of the signals as an interrupt signal for requesting rewriting of the display data. Drive control circuit.
前記複数のセグメントに対して前記コモン信号を与えるとともに、前記液晶パネルの1フレーム分の表示に費やす時間の逆数で規定されるフレーム周波数に同期したクロックソースを出力するコモン出力駆動回路と、
前記クロックソースを受け、前記フレーム周波数をカウントして、予め定めたカウント値に達した場合にはカウント終了信号を出力するカウンタ回路と、を備え、
前記カウント終了信号により前記液晶パネルの表示データの書き替えタイミングを設定する、液晶パネルの駆動制御回路。 A liquid crystal panel drive control circuit for controlling a plurality of segments constituting the liquid crystal panel with a common signal and a segment signal,
A common output driving circuit for supplying the common signal to the plurality of segments and outputting a clock source synchronized with a frame frequency defined by a reciprocal of time spent for displaying one frame of the liquid crystal panel;
A counter circuit that receives the clock source, counts the frame frequency, and outputs a count end signal when a predetermined count value is reached;
A liquid crystal panel drive control circuit for setting a rewrite timing of display data of the liquid crystal panel according to the count end signal.
前記表示データを強制的に変更している期間を前記カウント終了信号を用いて設定する、請求項5記載の液晶パネルの駆動制御回路。 A display data control circuit for forcibly changing the display data so that the display state of the plurality of segments of the liquid crystal panel is in an inverted state or an extinguished state;
6. The drive control circuit for a liquid crystal panel according to claim 5, wherein a period during which the display data is forcibly changed is set using the count end signal.
前記フレーム周波数をカウントするごとに予め設定したカウント値を減ずるカウンタと、
前記カウンタがアンダフローしたときに出力するアンダフロー信号を受けて、該アンダフロー信号に同期して前記カウント終了信号を出力するフリップフロップと、を有する、請求項5または請求項6記載の液晶パネルの駆動制御回路。 The counter circuit is
A counter that decrements a preset count value each time the frame frequency is counted;
The liquid crystal panel according to claim 5, further comprising: a flip-flop that receives an underflow signal that is output when the counter underflows and outputs the count end signal in synchronization with the underflow signal. Drive control circuit.
前記アンダフロー信号を前記表示データの書き替えを要求する割り込み信号として出力する、請求項7記載の液晶パネルの駆動制御回路。 The counter circuit is
The liquid crystal panel drive control circuit according to claim 7, wherein the underflow signal is output as an interrupt signal for requesting rewriting of the display data.
前記液晶パネルの駆動制御回路は、前記半導体装置の外部から供給される外部クロックを分周する分周器を備え、
前記分周回路は、
前記分周器によって分周されたクロックに基づいて前記クロックソースを分周する、半導体装置。 A semiconductor device incorporating the drive control circuit for a liquid crystal panel according to claim 1,
The drive control circuit of the liquid crystal panel includes a frequency divider that divides an external clock supplied from the outside of the semiconductor device,
The divider circuit is
A semiconductor device that divides the clock source based on a clock divided by the frequency divider.
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