KR20040063246A

KR20040063246A - 디스플레이시스템

Info

Publication number: KR20040063246A
Application number: KR1020030000596A
Authority: KR
Inventors: 최대필
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-01-06
Filing date: 2003-01-06
Publication date: 2004-07-14

Abstract

본 발명은 기준클럭을 생성하는 발진수단과, 중앙처리장치와, 디스플레이부와, 상기 발진수단으로부터 생성되는 상기 기준클럭의 주파수에 따라 동작하며, 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 외부로부터 입력되는 영상신호를 디스플레이부에 표시가능하도록 처리하는 그래픽컨트롤러를 갖는 디스플레이시스템에 관한 것으로서, 본 디스플레이시스템은 상기 그래픽컨트롤러 내에 마련되며, 상기 기준클럭을 주파수변조하여 전자기적 간섭 성분의 스펙트럼 진폭이 감소되고 소정의 주파수 범위로 분산되는 확산스펙트럼클럭을 생성하는 확산스펙트럼클럭발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 시스템보드의 회로구성을 간단하게 하며, 전자기적 간섭을 감소시킬 수 있는 디스플레이시스템을 제공할 수 있다.

Description

디스플레이시스템{DISPLAY SYSTEM}

본 발명은 디스플레이시스템에 관한 것으로서, 기준클럭을 생성하는 발진수단과, 중앙처리장치와, 디스플레이부와, 상기 발진수단으로부터 생성되는 상기 기준클럭의 주파수에 따라 동작하며, 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 외부로부터 입력되는 영상신호를 디스플레이부에 표시가능하도록 처리하는 그래픽컨트롤러를 갖는 디스플레이시스템에 관한 것이다.

디스플레이시스템은 외부로부터 입력되는 영상신호를 디스플레이하기 위한 것으로서, 컴퓨터, TV 등을 일컫는다. 이하에서는 컴퓨터의 디스플레이시스템을 일례로 설명하고자 한다.

일반적으로 대용량의 디스플레이정보를 처리하고, 고해상도를 가진 디스플레이시스템을 위해서는 시스템의 클럭주파수를 증가시켜 중앙처리장치를 고주파수에서 동작시켜 처리속도를 높이는 것이 바람직하다. 이에 따라, 그 주변장치인 그래픽컨트롤러, 메모리 등도 고주파수에서 동작가능하게 된다. 그러나, 클럭주파수가 증가할수록 비디오 및 메모리데이터의 전송시 내부 버스간의 고속 디지털 신호들간의 간섭 및 누설로 인해 전자기적 간섭(EMI)이 증가하게 되는 문제점이 있다. 이에, 이러한 EMI를 감소시키기 위한 기술로서 확산스펙트럼클럭(SSC : Spread Sptectrum Clock) 생성 방법이 한국공개특허공보 제2002-74980호, 미국특허 6,046,735 등에 다수 개시되었다.

확산스펙트럼클럭 생성방법은 소정의 주파수를 가진 변조 프로파일에 따라 클럭주파수를 변조하여, EMI 성분의 방사강도를 감소시키는 것이다.

도 1은 비변조된 클럭의 주파수 영역에서의 스펙트럼 에너지의 분포와 확산스펙트럼클럭 주파수로 변조된 스펙트럼 에너지 분포를 비교한 예를 나타낸 것이다. 여기서, 비변조된 클럭의 주파수 영역에서의 스펙트럼 에너지 분포(3)는 주파수 f_nom에서 날카로운 피크치가 발생한다. 이에 반해, 확산스펙트럼클럭 생성방법을 적용한 후의 스펙트럼 에너지 분포(1)는 주파수 범위가 넓게 퍼지면서 EMI 성분의 방사강도가 a만큼 줄어든 것을 확인할 수 있다. 여기서, a는 변조량 b와 확산스펙트럼클럭 스펙트럼 에너지 분포의 형태에 의해 결정된다.

도 2는 확산스펙트럼클럭 발생을 위한 변조프로파일의 예를 나타낸 것이다. 확산스펙트럼클럭은 일정한 주파수 클럭 f_nom을 가진 정상주파수와 하강확산 주파수 (1-b)f_nom사이에서 변조된다. 변조프로파일(9)은 확산스펙트럼클럭의 스펙트럼 에너지 분포 형태를 결정한다.

이러한 확산스펙트럼클럭을 생성하기 위한 장치를 간략히 설명하면 다음과 같다.

확산스펙트럼클럭 발생장치는 기준클럭을 제공하는 발진기와 전압제어클럭을 제공하는 전압제어발진기를 각각의 프리스케일러에 연결하고 그 출력을 서로 비교하는 방식의 위상동기루프를 사용한다. 이 때 두 개의 프리스케일러를 룩업테이블로 제어하여 확산스펙트럼클럭을 생성하고, 이 룩업테이블은 기준클럭에 동기된 리버시블 카운터(reversible counter)에 의해 참조되는 방식을 사용한다.

그런데, 종래에는 이러한 확산스펙트럼클럭을 생성하기 위한 구성이 시스템보드의 칩과 칩 사이에 별도의 로직으로 마련되어 있어 시스템보드의 회로구성이 복잡해지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 시스템보드의 회로구성을 간단하게 하며, 전자기적 간섭을 감소시킬 수 있는 디스플레이시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 비변조된 클럭의 주파수 영역에서의 스펙트럼 에너지의 분포와 확산스펙트럼클럭 주파수로 변조된 스펙트럼 에너지 분포의 예,

도 2는 확산스펙트럼클럭 발생을 위한 변조프로파일의 예,

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이시스템의 간략한 블록도,

도 4는 도 3의 확산스펙트럼클럭발생부의 상세블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 컴퓨터본체 12 : CPU

14 : 비디오카드 16 : 비디오메모리

18 : 비디오칩셋 20 : 확산스펙트럼클럭발생부

22 : RAM DAC 24 : 디스플레이장치

30 : 제1분주기 32 : 위상검출부

34 : 충전펌프 36 : 루프필터

38 : VCO 40 : 변조부

42 : 제2분주기 44 : 제3분주기

46 : PLL 50 : 합성기

52 : 가산기

상기 목적은 본 발명에 따라, 기준클럭을 생성하는 발진수단과, 중앙처리장치와, 디스플레이부와, 상기 발진수단으로부터 생성되는 상기 기준클럭의 주파수에 따라 동작하며, 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 외부로부터 입력되는 영상신호를 디스플레이부에 표시가능하도록 처리하는 그래픽컨트롤러를 갖는 디스플레이시스템에 있어서, 상기 그래픽컨트롤러 내에 마련되며, 상기 기준클럭을 주파수변조하여 전자기적 간섭 성분의 스펙트럼 진폭을 감소시키고 소정의 주파수 범위로 분산되는 확산스펙트럼클럭을 생성하는 확산스펙트럼클럭발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이시스템에 의해 달성된다.

여기서, 상기 확산스펙트럼클럭발생부는, 상기 기준클럭을 주파수변조하기 위한 주파수변조부를 가지며, 상기 주파수변조부에 따라 변조된 제1주파수를 가진 클럭을 생성하는 제1위상동기루프와; 상기 제1위상동기루프로부터 생성되는 상기 제1주파수를 가진 클럭으로부터 제2주파수를 가진 상기 확산스펙트럼클럭을 출력하는 제2위상동기루프를 포함하는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하되, 컴퓨터에 적용된 디스플레이시스템에 대해 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이시스템의 간략한 블록도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이시스템은, 컴퓨터본체(10)에 마련된 시스템의 전반적인 기능을 제어하는 CPU(12)와, 영상신호를 발생하는 비디오카드(14)와, 컴퓨터본체(10)에 연결된 디스플레이장치(24)를 포함하며, 컴퓨터본체(10)로부터의 영상신호는 케이블을 통해 디스플레이장치(24)로 입력되어 디스플레이부에 영상이 표시된다.

비디오카드(14)는, CPU(12)의 제어에 따라 영상을 표시하기 위한 RGB(Red, Green, Blue)신호 및 수직/수평 동기신호(H/V Sync)를 디스플레이장치(24)에 인가하는 한편, 디스플레이장치(24)로부터 입력되는 신호를 CPU(12)에 전달한다.

비디오카드(14)에는 화면을 구성하는 디지털데이터를 디스플레이장치(24)에 표시 가능한 아날로그신호로 변환하는 RAM DAC(22)과, 영상데이터를 저장하는 비디오메모리(16)와, 이들을 제어하는 그래픽컨트롤러인 비디오칩셋(18)을 포함한다.

비디오칩셋(18)은 텍스트 모드 및 그래픽 모드의 처리, 비디오메모리(16)의 제어, CPU(12)와의 데이터 전송 등을 수행한다. 이러한 비디오칩셋(18)이 비디오카드(14)의 그래픽처리속도를 결정한다. 비디오칩셋(18)에서 처리된 디지털데이터는 비디오메모리(16)에 저장되며, RAM DAC(22)이 비디오메모리(16)를 억세스하여 비디오메모리(16)의 데이터를 아날로그신호로 변환하여 디스플레이장치(24)로 전송한다.

그리고, 상기 디지털데이터의 송수신시 발생되는 전자기적 간섭을 감소시키기 위해 비디오칩셋(18) 내에 확산스펙트럼클럭발생부(20)가 내장되어 있다.

이러한 확산스펙트럼클럭발생부(20)의 상세 블록도를 도 4에 도시하였다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 확산스펙트럼클럭발생부(20)는 제1위상동기루프(미도시) 및 제2위상동기루프(46)를 포함한다.

제1위상동기루프는 오실레이터로부터 입력된 클럭의 주파수를 소정의 비율로 분주하는 제1분주기(30)와, 전압제어발진기(VCO : Voltage Controlled Oscillator, 38)와, 상기 전압제어발진기(38)의 출력클럭의 주파수를 소정 비율로 분주하는 제2분주기(42)와, 제1 및 제2분주기(42)의 출력 위상을 비교하는 위상검출부(32)와, 위상검출부(32)에 변조프로파일을 제공하기 위한 변조부(40)와, 위상검출부(32)의 출력 펄스를 전압으로 변환하는 충전펌프(34) 및 루프필터(36)와, 수평동기신호로부터 주파수합성 및 이에 대한 펄스를 전압으로 변환하여 소정 크기의 전압을 생성하는 합성기(50)와, 합성기(50)의 출력전압과 루프필터(36)의 전압을 가산하여 상기 전압제어발진기(38)로 인가하는 가산기(52)를 포함한다.

제1분주기(30)는 오실레이터로부터 출력되는 클럭의 주파수를 특정 배율만큼 낮추며, 제2분주기(42)는 전압제어발진기(38)로부터 출력되는 클럭의 주파수를 특정 배율만큼 낮춘다. 여기서, 제2분주기(42)는 전압제어발진기(38)의 출력클럭의 주파수를 안정화하기 위해 피드백역할을 한다.

위상검출부(32)는 일종의 비교기로서, 제1분주기(30)와 제2분주기(42)로부터출력되는 주파수신호 입력을 받아서 두 신호의 주파수 혹은 위상차를 알아낸다. 그리고, 그 차이에 해당하는 특정한 펄스를 생성해낸다. 이 펄스를 변조하기 위해 위상검출부(32)에 확산스펙트럼 변조프로파일을 제공하는 변조부(40)가 마련된다. 위상검출부(32)는 변조프로파일에 따라 변조된 펄스를 충전펌프(34)에 인가한다.

충전펌프(34)는 위상검출부(32)의 출력의 펄스신호에 따라 특정량의 전하를 충전 및 펌핑하게 만들어져 있는 전자회로이다. 즉, 위상검출부(32)로 출력되는 펄스의 부호에 따라 충전을 하기도 하고, 충전된 전하를 펌핑하기도 한다.

루프필터(36)는 기본적으로 LPF(Low Pass Filter) 형태의 구조를 가지며, 저항과 커패시터로 구성되는 것이 일반적이다. 커패시터에는 충전펌프(34)에서 충전 및 펌핑하는 전하를 축적했다 방출한다. 이에, 커패시터에 축적되는 전하량이 바뀌게 된다. 커패시터로 공급되는 전하량의 변화는 결국 후술할 전압제어발진기(38) 조절단자부의 전압을 바꾸는 역할을 하게 된다. 즉, 루프필터(36)는 그 구조 자체로 전압제어발진기(38)의 조절단자 입력전압을 가변하는 역할을 하고 있다.

한편, 전압제어발진기(38)의 조절전압으로 DC전압만을 사용하므로, DC근처 이외의 신호는 필요가 없게 된다. 따라서, 루프필터(36)인 LPF를 이용하여 아주 낮은 주파수를 제외한 주파수를 다 차단하게 된다. 이러한 LPF 형태의 루프필터(36)가 VCO 입력전단에 위치함으로써, 고조파와 그 외에 불필요한 신호들을 차단하는 역할을 하게 하게 된다.

충전펌프(34)와 루프필터(36)는 서로 유기적으로 동작하는 하나의 변환부처럼 처리되기 때문에 합쳐서 능동필터의 형식처럼 구현되기도 한다. 또는 경우에 따라서는 루프필터(36)만 능동소자를 써서 능동필터로 구현하는 경우도 있다.

즉, 충전펌프(34)와 루프필터(36)를 거치면서 두 주파수의 차이에 해당하는 위상검출부(32)의 출력펄스 신호가 전압제어발진기(38)의 조절단자 입력을 제어할 수 있는 아날로그 전압값으로 변환되게 된다.

합성기(50)는 버스 내에 존재하는 수평동기신호를 수신받아 특정 주파수를 합성하여 펄스를 생성하고, 상술한 충전펌프(34)와 루프필터(36)를 포함하고 있어 펄스를 전압으로 변환한다. 합성기(50)에서 출력되는 전압은 가산기(52)를 통해 루프필터(36)에서 출력되는 전압과 합쳐져서 전압제어발진기(38)로 인가된다.

전압제어발진기(38)는 입력전압에 따라 특정한 주파수를 가진 클럭을 내보낸다. 가산기(52)를 통해 전압제어발진기(38)에 인가된 합성기(50)의 출력전압과 루프필터(36)의 출력전압이 합쳐진 전압에 따라 특정 주파수를 가진 클럭을 출력한다.

전압제어발진기(38)로부터 출력되는 클럭은 제3분주기(44)를 통해 소정 비율로 분주되어 제2위상동기루프인 PLL(Phase Locked Loop, 46)에 제공되며, 최종적인 출력인 확산스펙트럼클럭이 발생하게 된다. 제2위상동기루프(46)는 제1위상동기루프의 변조부(40), 합성기(50), 가산기(52)를 제외한 구성과 유사하므로 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

한편, 전술한 실시예에서는 컴퓨터의 디스플레이시스템에 대해 언급하였으나, TV 등에도 적용될 수 있음은 물론이다.

이렇게 오실레이터로부터 입력되는 기준클럭이 제 1위상동기루프와 제2위상동기루프(46)를 통과하면서 변조되어 최종적으로 확산스펙트럼클럭이 생성된다. 이 확산스펙트럼클럭은 그래픽컨트롤러 및 기타 주변장치인 메모리 및 디스플레이장치(24) 등을 동작시키기 위한 클럭으로서 사용되며, 이에 따라 디지털신호 전달시 전자기적 간섭의 피크 방사강도가 감소될 수 있다. 또한, 그래픽컨트롤러 내에 이러한 전자기적 간섭을 감소시킬 수 있는 확산스펙트럼클럭발생부(20)를 내장함으로써, 시스템보드의 회로 구성이 간단해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시스템보드의 회로구성을 간단하게 하며, 전자기적 간섭을 감소시킬 수 있는 디스플레이시스템이 제공된다.

Claims

기준클럭을 생성하는 발진수단과, 중앙처리장치와, 디스플레이부와, 상기 발진수단으로부터 생성되는 상기 기준클럭의 주파수에 따라 동작하며, 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 외부로부터 입력되는 영상신호를 디스플레이부에 표시가능하도록 처리하는 그래픽컨트롤러를 갖는 디스플레이시스템에 있어서,

상기 그래픽컨트롤러 내에 마련되며, 상기 기준클럭을 주파수변조하여 전자기적 간섭 성분의 스펙트럼 진폭을 감소시키고 소정의 주파수 범위로 분산되는 확산스펙트럼클럭을 생성하는 확산스펙트럼클럭발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이시스템.
제1항에 있어서,

상기 확산스펙트럼클럭발생부는,

상기 기준클럭을 주파수변조하기 위한 주파수변조부를 가지며, 상기 주파수변조부에 따라 변조된 제1주파수를 가진 클럭을 생성하는 제1위상동기루프와;

상기 제1위상동기루프로부터 생성되는 상기 제1주파수를 가진 클럭으로부터 제2주파수를 가진 상기 확산스펙트럼클럭을 출력하는 제2위상동기루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이시스템.