TW202118270A - 顯示裝置和資料通信用的微控制器單元 - Google Patents

Abstract

本發明提供顯示裝置和資料通信用的微控制器單元。關於微控制器和源極讀出電路之間的資料通信的本發明不需要從屬裝置的時脈電路，因而使得能夠減小從屬裝置電路的大小並且降低電力消耗。

Description

顯示裝置和資料通信用的微控制器單元

實施例係有關於用於微控制器單元和源極讀出積體電路(IC)之間的資料通信的技術。

可以在顯示裝置中的內部電路之間發送和接收大量資料。這些資料可以包括包含與要顯示在面板上的圖像有關的資訊的圖像資料、或者用於控制內部電路以顯示這些圖像的控制資料。因而，還需要用於發送和接收資料的協定。例如，該協議可以包括與是採用同步方法還是採用非同步方法進行通信有關的詳情、或者與在同步方法用於通信的情況下交換資料的序列有關的詳情。

通常，顯示裝置的內部電路之間的資料通信可以基於串列周邊介面(SPI)或內部積體電路(I2C)。在SPI或I2C方案中，如果在主裝置和從屬裝置之間的通信中時脈延遲了一個週期或更多個週期，則主裝置不能讀取所接收到的資料。由於擔心延遲，因此在SPI或I2C方案中，在提高通信速度方面可能存在限制。為了解決該問題，從屬裝置可以將資料連同時脈一起發送至主裝置。

然而，為了發送時脈，從屬裝置必須在內部包括用於產生時脈的電路。如果從屬裝置在內部包括時脈電路，則從屬裝置電路的大小增大。在SPI或I2C方案中，一個主裝置與多個從屬裝置進行通信。在這種情況下，如果多個從屬裝置中的各從屬裝置在內部包括時脈電路，則在整個系統中顯示裝置的大小可能增大。

另外，由於時脈電路也消耗電力，因此電力消耗可能與所設置的時脈電路的數量成比例地增加。

與此相關地，實施例旨在提供為了減小電路的大小並且降低電力消耗而改進的顯示裝置的資料通信方法。

在該背景下，實施例的目的是提供如下的技術：即使從屬裝置在無時脈的情況下將資料發送至主裝置，主裝置也恢復資料。

實施例的另一目的是提供如下的技術：主裝置藉由使用具有不同相位的多個重複時脈對所接收到的資料進行採樣來恢復資料。

實施例的另一目的是提供如下的技術：主裝置藉由將預定信號形式添加至資料來以位元組或字為單位對齊資料。

為此，在一方面，本發明提供一種顯示裝置，包括：微控制器單元，其被配置為將主信號連同時脈一起發送；以及源極讀出積體電路即源極讀出IC，其被配置為根據所述時脈來從所述主信號恢復主資料，並且將根據所述時脈所產生的從屬信號發送至所述微控制器單元，其中，所述微控制器單元被配置為根據具有與所述時脈的頻率相同的頻率的多個採樣時脈來對所述從屬信號進行採樣以產生多個採樣資料，並且使用所述多個採樣資料來恢復從屬資料。

在所述顯示裝置中，所述多個採樣時脈可以分別具有不同的相位。

在所述顯示裝置中，所述源極讀出IC可以不發送與所述從屬資料相對應的時脈。

在所述顯示裝置中，所述微控制器單元可以在所述多個採樣時脈的上升沿或下降沿處對所述從屬信號進行採樣。

在所述顯示裝置中，所述微控制器單元可以將占所述多個採樣資料的大多數的資料確定為所述從屬資料。

在所述顯示裝置中，所述微控制器單元可以產生N個採樣時脈，N是3或更大的自然數。

在所述顯示裝置中，N可以是奇數，以及其中，所述微控制器單元可以比較所述多個採樣資料的位元值，並且將占所述多個採樣資料的位元值的大多數的位元值確定為所述從屬資料的位元值。

在所述顯示裝置中，在所述多個採樣時脈之間可以具有一致的相位差。

在所述顯示裝置中，所述微控制器單元和所述源極讀出IC可以經由發生延遲的信號線來發送和接收所述時脈。

在所述顯示裝置中，所述微控制器單元可以將所述從屬信號劃分成預定的單元，並且對劃分後的從屬信號進行採樣。

在所述顯示裝置中，所述從屬信號可以包括表示預定的單元的起始時間的模式，以及其中，所述微控制器單元可以基於所述模式來對所述從屬信號進行劃分。

在所述顯示裝置中，所述微控制器單元可以發送使用所述主資料的讀取命令，並且在發送所述讀取命令之後等待接收所述從屬資料。

在所述顯示裝置中，所述從屬資料可以是串列形式的資料，以及其中，所述微控制器單元可以將所述多個採樣資料從串列形式轉換成並行形式，將並行形式的所述多個採樣資料儲存在儲存單元中，比較所述儲存單元中所儲存的資料，並且恢復所述從屬資料。

在所述顯示裝置中，所述多個採樣時脈其中之一可以是所述時脈。

在另一方面，本發明提供一種微控制器單元，用於將主信號連同時脈一起發送至從屬裝置，所述微控制器單元包括：多個資料對齊單元，其被配置為從所述從屬裝置接收從屬信號，並且藉由根據具有與所述時脈的頻率相同的頻率的採樣時脈對所述從屬信號進行採樣來產生採樣資料；以及資料選擇單元，其被配置為比較所述多個資料對齊單元所產生的採樣資料，以恢復所述從屬信號中所包括的從屬資料。

在所述微控制器單元中，所述採樣時脈可以是所述時脈、或者具有與所述時脈的相位不同的相位的時脈。

在所述微控制器單元中，所述資料對齊單元可以在所述採樣時脈的上升沿或下降沿處對所述從屬信號進行採樣。

在所述微控制器單元中，可以還包括儲存單元，在所述儲存單元中儲存所述採樣資料，並且利用所述資料選擇單元以先進先出即FIFO的方式從所述儲存單元讀出所述採樣資料。

在所述微控制器單元中，所述從屬資料可以是串列形式的資料，以及其中，所述資料對齊單元可以將所述採樣資料從串列形式轉換成並行形式，並且將並行形式的所述採樣資料儲存在所述儲存單元中。

如上所述，根據實施例，由於在從從屬裝置向主裝置發送資料時不使用時脈，因此不需要從屬裝置的時脈電路，因而能夠減小從屬裝置電路的大小。

另外，根據實施例，由於不需要從屬裝置的時脈電路，因此能夠據此降低從屬裝置的電力消耗。

圖1是示出根據實施例的顯示裝置的結構的圖。

參考圖1，顯示裝置100可以包括面板110、源極讀出IC (SRIC) 120、閘極驅動IC (GDIC) 130和定時控制器(TCON) 140。

在面板110上可以佈置有多個資料線DL和多個閘極線GL，並且在面板110上可以佈置有多個像素。像素可以包括多個子像素SP。這裡，子像素SP可以是紅色子像素(R)、綠色子像素(G)、藍色子像素(B)或白色子像素(W)等。一個像素可被配置為RGB子像素SP、RGBG子像素SP或RGBW子像素SP等。在下文，為方便起見，將假定一個像素被配置為RGB子像素SP來進行說明。

源極讀出IC 120、閘極驅動IC 130和定時控制器140是產生用於在面板110上顯示圖像的信號的裝置。

閘極驅動IC 130可以將接通電壓或斷開電壓的閘極驅動信號供給至閘極線GL。如果將接通電壓的閘極驅動信號供給至子像素SP，則子像素SP連接至資料線DL。此外，如果將斷開電壓的閘極驅動信號供給至子像素SP，則子像素SP和資料線DL之間的連接被釋放。

源極讀出IC 120在內部可以包括源極驅動器。源極驅動器可以將資料電壓經由資料線DL供給至子像素SP。供給至資料線DL的資料電壓可以根據閘極驅動信號被供給至子像素SP。

另外，源極讀出IC 120在內部可以包括讀出IC (ROIC)。讀出IC可以連同源極驅動器一起嵌入在源極讀出IC 120中。讀出IC可以藉由驅動子像素SP周圍的電極來感測觸摸輸入。源極讀出IC 120可以經由觸摸線TL驅動電極，並且可以接收從電極輸出的類比信號。

源極讀出IC 120可以藉由帶式自動接合(TAB)型或玻璃覆晶(COG)型連接至面板110的接合墊，或者可以直接形成在面板110上，並且根據實施例，源極讀出IC 120可被形成為整合在面板110上。另外，源極讀出IC 120可以藉由薄膜覆晶(COF)型來實現。

定時控制器140可以將控制信號供給至閘極驅動IC 130和源極讀出IC 120。例如，定時控制器140可以將用於開始掃描的閘極控制信號GCS發送至閘極驅動IC 130。另外，定時控制器140可以將圖像資料RGB輸出至源極讀出IC 120。另外，定時控制器140可以發送資料控制信號DCS，該資料控制信號DCS控制源極讀出IC 120以將資料電壓供給至各個子像素SP。另外，定時控制器140可以發送觸摸控制信號TCS，該觸摸控制信號TCS用於控制源極讀出IC 120驅動各子像素SP的電極並感測觸摸輸入。

圖2是示出現有技術中的微控制器單元、源極讀出IC和面板的連接的圖。

參考圖2，傳統的顯示裝置10還可以包括微控制器單元(MCU) 15。多個源極讀出IC 12可被配置為包括在顯示裝置100中。

微控制器單元15和源極讀出IC 12可以基於串列周邊介面(SPI)方案或內部積體電路(I2C)方案彼此進行通信。在SPI或I2C方案中，通信實體可以作為主裝置和從屬裝置而工作，也就是說，微控制器單元15可以作為主裝置而工作，並且多個源極讀出IC 12可以作為從屬裝置而工作。

第一通信線LN1和第二通信線LN2可以是被配置為兩個信號線的差分信號線，或者可以是以開汲極方式工作的單個信號線。

微控制器單元15可以將主時脈CLKm經由第一通信線LN1發送至多個源極讀出IC 12。主時脈CLKm可以是由微控制器單元150產生的。主時脈CLKm可以與主資料MDAT同步，並且可以根據主時脈CLKm發送主資料MDAT。另外，多個源極讀出IC 12可以將從屬時脈CLKs經由第一通信線LN1發送至微控制器單元15。從屬時脈CLKs可以是由源極讀出IC 12產生的。從屬時脈CLKs可以與從屬資料SDAT同步，並且可以根據從屬時脈CLKs發送從屬資料SDAT。

微控制器單元15可以將主資料MDAT經由第二通信線LN2發送至多個源極讀出IC 12。主資料MDAT可以是從作為主裝置的微控制器單元15向源極讀出IC 12發送的資料。另外，多個源極讀出IC 12可以將從屬資料SDAT經由第二通信線LN2發送至微控制器單元15。這裡，從屬資料SDAT可以與第一通信線LN1的從屬時脈CLKs同步。另外，從屬資料SDAT可以是從作為從屬裝置的多個源極讀出IC 12向微控制器單元15發送的資料。

如上所述，在雙向通信中使時脈(例如，主時脈CLKm和從屬時脈CLKs)與資料(例如，主資料MDAT和從屬資料SDAT)同步的方法可能在從屬裝置中需要用於產生時脈的電路。在多個從屬裝置的情況下，如果針對各個從屬裝置均存在時脈電路，則電路的整體大小可能由於這些時脈電路而增大。

另一方面，多個源極讀出IC 12可以連接至面板11。各個源極讀出IC 12可被分配到面板11中的均勻劃分區域，並且可以經由資料線DL和觸摸線TL連接至所分配的區域中的子像素SP。

圖3是示出根據實施例的微控制器單元、源極讀出IC和面板的連接的圖。

參考圖3，根據實施例的顯示裝置100可以不包括從作為從屬裝置的多個源極讀出IC 120向微控制器單元150發送的時脈。也就是說，可以在無需時脈的同步的情況下進行從從屬裝置向主裝置的通信。

微控制器單元150可以將時脈CLK經由第一通信線LN1發送至多個源極讀出IC 120。時脈CLK可以是由微控制器單元150產生的。時脈CLK可以與主資料MDAT同步，並且可以根據時脈CLK發送主資料MDAT。然而，源極讀出IC 120可以不經由第一通信線LN1向微控制器單元150發送任何時脈。

微控制器單元150可以將主資料MDAT經由第二通信線LN2發送至多個源極讀出IC 120。另外，多個源極讀出IC 120可以將從屬資料SDAT經由第二通信線LN2發送至微控制器單元150。這裡，從屬資料SDAT可以不與時脈同步。

如上所述，如果在雙向通信期間在從從屬裝置向主裝置的通信中不使用時脈，則從屬裝置可以不需要用於產生時脈的電路。因而，由於不存在時脈電路，因此從屬裝置電路可以變得更小。

圖4是示出根據實施例的微控制器單元和源極讀出IC之間的通信的第一示例的圖。

參考圖4，微控制器單元150和源極讀出IC 120可以基於I2C方案來進行通信。在I2C通信中，微控制器單元150可以作為主裝置而工作，並且多個源極讀出IC 120可以作為從屬裝置而工作。在圖3中，微控制器單元150和源極讀出IC 120之間的通信可以藉由I2C方案來進行。

第一通信線LN1和第二通信線LN2可以連接微控制器單元150和多個源極讀出IC 120。第一通信線LN1和第二通信線LN2可被配置為共同匯流排。

微控制器單元150可以將時脈CLK經由SCL端子發送至源極讀出IC 120。另外，微控制器單元150可以將主資料MDAT經由SDA端子發送至源極讀出IC 120。另一方面，源極讀出IC 120可以將從屬資料SDAT經由SDA端子發送至微控制器單元150。

圖5是示出根據實施例的微控制器單元和源極讀出IC之間的通信的第二示例的圖。

參考圖5，微控制器單元150和源極讀出IC 120可以基於串列周邊介面(SPI)方案來進行通信。在SPI通信中，微控制器單元150可以作為主裝置而工作，並且多個源極讀出IC 120可以作為從屬裝置而工作。

微控制器單元150可以將時脈CLK經由CLK_P端子發送至源極讀出IC 120。另外，微控制器單元150可以將主資料MDAT經由MOSI端子發送至源極讀出IC 120。另外，源極讀出IC 120可以將從屬資料SDAT經由MISO端子發送至微控制器單元150。另外，微控制器單元150可以將選擇信號SEL經由SS端子發送至源極讀出IC 120，由此選擇多個源極讀出IC 120其中之一來進行資料的發送和接收。

這裡，用於發送時脈CLK、主資料MDAT和從屬資料SDAT的通信線可被配置為共同匯流排。

圖6是示出根據實施例的在微控制器單元和源極讀出IC之間發送和接收的時脈和資料的波形的圖。

參考圖6，作為主裝置的微控制器單元和作為從屬裝置的源極讀出IC可以使用時脈CLK來進行同步通信。

微控制器單元可以產生時脈CLK和主資料MDAT。時脈CLK可以是從由內部振盪器(未示出)產生的時脈信號產生的。微控制器單元可以根據時脈CLK將主資料MDAT發送至源極讀出IC。例如，主資料MDAT可以在時脈CLK從低電壓準位改變為高電壓準位的上升沿處被同步。源極讀出IC可以在時脈CLK的上升沿的定時讀取主資料MDAT的值。此外，主資料MDAT可以在時脈CLK從高電壓準位改變為低電壓準位的下降沿處被同步。源極讀出IC可以在時脈CLK的下降沿的定時讀取主資料MDAT的值。

源極讀出IC可以接收延遲的時脈CLK和延遲的主資料MDAT。這裡，由於時脈CLK和主資料MDAT是在相同定時從主裝置經由相同路徑被發送至目的地從屬裝置，因此時脈CLK的延遲時間和主資料MDAT的延遲時間可以是相同的。在圖6中，延遲時間可被表示為“Td”。

源極讀出IC可以產生從屬資料SDAT。傳統上，源極讀出IC可以根據被微控制器單元用於發送主資料MDAT的時脈CLK，將從屬資料SDAT發送至微控制器單元。例如，從屬資料SDAT可以在由微控制器單元產生的時脈CLK的上升沿或下降沿處被同步，並且可被發送至微控制器單元。

與源極讀出IC一樣，微控制器單元也可以接收延遲的從屬資料SDAT。這裡，如果源極讀出IC使用由微控制器單元產生的時脈CLK將從屬資料SDAT發送至微控制器單元，則基於時脈CLK，從屬資料SDAT可能再次被延遲了主資料MDAT的延遲時間Td。因此，從屬資料SDAT的延遲時間可以為2Td (Td + Td = 2Td)。

藉由基於時脈CLK將主資料MDAT與從屬資料SDAT進行比較，由於主資料MDAT與時脈CLK同步並且具有相同的延遲，因此源極讀出IC在讀取主資料MDAT時不存在困難，但由於從屬資料SDAT相對於時脈CLK延遲了2Td，因此微控制器單元在讀取從屬資料SDAT時可能存在問題。例如，源極讀出IC能夠在時脈CLK的四個上升沿處對所有的第一至第四發送位元TXD1至TXD4進行採樣，但微控制器單元能夠僅對第一至第三接收位元RXD1至RXD3進行採樣，儘管微控制器單元必須對第一至第四接收位元RXD1至RXD4進行採樣。

因此，由於作為主裝置的微控制器單元和作為從屬裝置的源極讀出IC使用在主資料MDAT的發送時所使用的時脈CLK以發送從屬資料SDAT，因此微控制器單元可能無法正確地對從屬資料SDAT進行採樣，從而導致在讀取資料時出現錯誤的問題。

圖7是示出根據實施例的微控制器單元對延遲的從屬資料進行採樣的操作的圖。

參考圖7，微控制器單元可以發送時脈CLK和與時脈CLK同步的第一資料，並且可以接收第二資料。源極讀出IC可以產生第二資料，並且可以將該第二資料發送至微控制器單元。微控制器單元可以確定多個採樣點，可以在這多個採樣點處對與第二資料相對應的信號進行採樣以產生多個採樣資料，並且可以從這多個採樣資料恢復第二資料。

這裡，第一資料可以對應於主資料MDAT。第二資料可以對應於從屬資料SDAT。從屬資料SDAT的恢復可以藉由在多個採樣點處對與從屬資料SDAT相對應的從屬信號進行採樣以產生多個採樣資料、並且比較並選擇這多個採樣資料來實現。比較並選擇多個採樣資料的結果可以包括與第二資料(即，從屬資料SDAT)的值相同的值。

具體地，如果將延遲的從屬信號發送至微控制器單元，則該從屬信號可以由微控制器單元進行採樣。

從屬信號可被延遲了特定時間量(例如，2Td)，然後可被發送至作為主裝置的微控制器單元。儘管從屬信號可以在相對於發送與主資料MDAT相對應的主信號時所使用的時脈CLK延遲的狀態下到達微控制器單元，但從屬信號可以具有與時脈CLK的頻率相同的頻率。

另外，微控制器單元可以對從屬信號進行採樣並讀取該從屬信號。為了確定從屬信號的採樣定時，微控制器單元可以使用重複時脈。

微控制器單元可以產生至少兩個或更多個重複時脈。較佳地，微控制器單元可以產生三個或更多個重複時脈，並且可以對從屬信號進行採樣。可以藉由使用多個重複時脈在從屬信號中採樣任一位元來獲得多個採樣值，並且這多個採樣值可以具有與採樣次數一樣多的0或1。要求微控制器單元從“0”和“1”中確定最終位元值。在這種情況下，微控制器單元可以將占多個採樣值的大多數(例如，採樣值的數量的一半或更多)的“0”或“1”確定為最終位元值。因此，由於僅在存在大量候選組(即，大量採樣值)時才可以從“0”和“1”中選擇大多數，因此採樣所需的重複時脈的數量可以為兩個或更多個。較佳地，由於要求“0”和“1”中的一個與另一個相比更為主導或更頻繁地出現，因此重複時脈的數量可以是3或更大的奇數。後面將說明從多個採樣值確定最終位元值。

為了複製時脈，如果接收到從屬信號，則微控制器單元可以複製先前針對主信號所產生的時脈CLK，由此產生多個採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3。微控制器單元可以使用作為複製的對象的時脈CLK本身作為採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3其中之一。

在採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3之間可能存在相位差，並且這些相位差在採樣時脈之間可能是一致的。例如，採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3可以具有相同的相位差θ1，並且θ1可以是120度。也就是說，第一採樣時脈CLK_1和第二採樣時脈CLK_2之間的相位差、第二採樣時脈CLK_2和第三採樣時脈CLK_3之間的相位差、以及第一採樣時脈CLK_1和第三採樣時脈CLK_3之間的相位差可以分別是θ1為120度。

微控制器單元可以使用採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3對從屬信號進行採樣。微控制器單元可以在採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3的相應的沿處讀取從屬信號。採樣時間可以是上升沿或下降沿。這裡，為了方便起見，將基於上升沿來進行說明。

例如，微控制器單元可以在第一至第三採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3的上升沿處對從屬信號的第一接收位元RXD1進行採樣。微控制器單元可以在各個時脈的上升沿處讀取第一接收位元RXD1。隨後，微控制器單元可以藉由在各個時脈的上升沿處對其它接收位元RXD2和RXD3進行採樣來讀取這些其它接收位元RXD2和RXD3。

圖8是示出根據實施例的存在錯誤的採樣的圖。

參考圖8，為了對與從屬資料SDAT相對應的從屬信號進行採樣，多個採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3可以具有特定條件。該條件可以是要求多個採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3的預定時間段與從屬信號的資料段重疊。資料段是包括從源極讀出IC發送來的觸摸資料的區域，並且可以包括位元週期Tb。同時，該條件可以是要求多個採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3的預定時間段與從屬信號的位元週期Tb重疊。預定時間段可被定義為用於微控制器單元識別從屬信號的有效時間段。僅當有效時間段落在位元週期Tb內時，才可以準確地對位元週期Tb的位元值進行採樣。如果有效時間段落在位元週期Tb之外，則在對位元週期Tb的位元值進行採樣時可能發生錯誤。

微控制器單元可以複製時脈，使得多個採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3具有有效時間段。有效時間段可以是一段時間，並且可以包括設置時間段Ts和保持時間段Th。為了使微控制器單元在特定採樣時間(例如，在上升沿處)進行採樣，要求採樣時間的兩側的設置時間段Ts和保持時間段Th落在位元週期Tb內。

設置時間段Ts和保持時間段Th是多個採樣時脈CLK_1、CLK_2、CLK_3的電壓準位發生波動且該波動的電壓準位穩定的時間段，並且可以是用於獲得正確採樣資料的有效時間段。設置時間段Ts可以是在採樣時脈的上升沿之前必須使從屬信號穩定所用的最小時間。保持時間段Th可以是在採樣時脈的上升沿之後必須使從屬信號穩定所用的最小時間。可選地，設置時間段Ts和保持時間段Th可以是在下降沿之前和之後必須使從屬信號穩定所用的最小時間。設置時間段Ts和保持時間段Th可以是上升沿或下降沿處的正確採樣所用的有效時間段。

如果有效時間段落在從屬信號的資料段之外，則微控制器單元的資料對齊單元可以使用與資料段中所包括的資料不同的資料來產生多個採樣資料。

也就是說，如果多個採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3的設置時間段Ts和保持時間段Th落在位元週期Tb之外，則根據時脈的採樣可能是錯誤，並且微控制器單元可以據此獲得存在錯誤的採樣值。例如，由於在圖8中第一採樣時脈CLK_1落在位元週期Tb之外，因此根據第一採樣時脈CLK_1的第一採樣值可能存在錯誤。因而，微控制器單元獲得存在錯誤的採樣值。

如果有效時間段落在從屬信號的資料段內，則微控制器單元的資料對齊單元可以使用資料段中所包括的資料來產生多個採樣資料。

也就是說，如果多個採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3的設置時間段Ts和保持時間段Th落在位元週期Tb內，則根據時脈的採樣可以是正常的，並且微控制器單元可以據此獲得正常採樣值。例如，由於在圖8中第二採樣時脈CLK_2未落在位元週期Tb之外，因此根據第二採樣時脈CLK_2的第二採樣值是正常的。微控制器單元可以獲得正常採樣值。根據第三採樣時脈CLK_3的第三採樣值也是正常的。

微控制器單元可以選擇多個採樣值其中之一，並且將所選擇的採樣值確定為從屬資料(SDAT)。多個採樣值可以具有位元值“0”或“1”，並且微控制器單元可以從兩個位元值中選擇占大多數的最終位元值。所選擇的採樣值可以是“0”和“1”中的任一個。

例如，如果從源極讀出IC接收到從屬信號，則微控制器單元可以產生採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3，並且可以根據採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3對從屬信號進行採樣，由此提取第一採樣值至第三採樣值。第一採樣值至第三採樣值可以是位元值“0”或“1”，並且可以具有重複的任一位元值。在圖8中，如果微控制器單元根據具有相同相位差的第一至第三採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3對從屬信號的第二接收位元RXD2進行採樣，並且如果第二接收位元RXD2的值為“0”，則根據第一採樣時脈CLK_1進行採樣後的第一採樣值可以為“1”，根據第二採樣時脈CLK_2進行採樣後的第二採樣值可以為“0”，並且根據第三採樣時脈CLK_3進行採樣後的第三採樣值可以為“0”。

第一採樣值為“1”(這不同於其它採樣值)的原因是第一採樣時脈CLK_1的設置時間段Ts和保持時間段Th落在第二接收位元RXD2的位元週期Tb之外，因此第一採樣值存在錯誤。如果第一採樣時脈CLK_1的設置時間段Ts和保持時間段Th落在第二接收位元RXD2的位元週期Tb內，並且如果第一採樣值正常，則第一採樣值可以為“0”。然而，由於第一採樣值存在錯誤，因此第一採樣值變為“1”而不是“0”。

另外，在上述示例中，微控制器單元可以根據第一至第三採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3來獲得第一至第三採樣值{1,0,0}。然而，如果第一到第三採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3中的定時不同於上述示例中的定時，則微控制器單元可以獲得第一至第三採樣值{0,0,0}、{0,0,1}和{0,1,0}。

因此，如果第一至第三採樣值為{0,0,0}、{0,0,1}、{0,1,0}和{1,0,0}，則微控制器單元可以從位元值“0”和“1”中選擇占大多數的位元值“0”，並且可以將該位元值“0”確定為從屬信號的第二接收位元RXD2的位元值。這是由於採樣值“1”表示錯誤這一事實，其可能是由於在匯出採樣值所根據的採樣時脈的有效時間段(即，設置時間段Ts和保持時間段Th)落在位元週期Tb之外的狀態下、對第二接收位元RXD2進行採樣而產生的。

另一方面，如果微控制器單元根據具有相同相位差的第一至第三採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3對從屬信號的第二接收位元RXD2進行採樣，並且如果第二接收位元RXD2的值為“1”且第一至第三採樣值為{0,1,1}、{1,0,1}、{1,1,0}和{1,1,1}，則微控制器單元可以從“0”和“1”中選擇占大多數的“1”，並且可以將“1”確定為從屬信號的第二接收位元RXD2的位元值。這是由於採樣值“0”表示錯誤這一事實，其可能是由於在匯出採樣值所根據的採樣時脈的有效時間段(即，設置時間段Ts和保持時間段Th)落在位元週期Tb之外的狀態下、對第二接收位元RXD2進行採樣而產生的。

如上所述，由於微控制器單元從多個採樣值中確定最終從屬信號(或者選擇位元值“0”和“1”中的任一個)，因此採樣值越多，“0”和“1”的頻率越明顯。例如，如果存在具有組合{0,1}和{1,0}的兩個採樣值，則可能難以從位元值“0”和“1”中確定從屬信號的第二接收位元RXD2。然而，如果存在多個採樣值，則可以獲得與存在錯誤的採樣值相比更多數量的正常採樣值。因此，微控制器單元可以將更頻繁地出現的位元值確定為從屬資料SDAT的第二接收位元RXD2。

圖9是示出根據實施例的不存在錯誤的採樣的圖。

參考圖9，可以滿足多個採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3全部對與從屬資料SDAT相對應的從屬信號進行採樣的條件(例如，設置時間段Ts和保持時間段Th必須落在位元週期Tb內的條件)。

例如，如果多個採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3的設置時間段Ts和保持時間段Th落在位元週期Tb內，則根據時脈的採樣是正常的，並且微控制器單元可以據此獲得正常採樣值。在圖9中，由於第一採樣時脈CLK_1未落在位元週期Tb之外，因此根據第一採樣時脈CLK_1的第一採樣值是正常的。微控制器單元可以獲得正常採樣值。根據第二採樣時脈CLK_2和第三採樣時脈CLK_3的第二採樣值和第三採樣值也是正常的。

即使提取出無錯誤的多個正常採樣值，微控制器單元也可以選擇這多個採樣值其中之一，並且可以將所選擇的採樣值確定為從屬資料SDAT。如果存在錯誤，則多個採樣值可以具有交替的“0”和“1”的位元值，但如果不存在錯誤，則多個採樣值可以具有包含“0”和“1”中的僅一個的位元值。微控制器單元可以選擇具有“0”和“1”中的僅一個的位元值。

例如，如果微控制器單元根據具有相同相位差的第一到第三採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3對從屬信號的第二接收位元RXD2進行採樣，並且如果第二接收位元RXD2的值為“0”且第一到第三採樣值為{0,0,0}，則微控制器單元可以從“0”和“1”中選擇唯一值“0”，由此將該值“0”確定為從屬信號的第二接收位元RXD2的位元值。在這種情況下，第一到第三採樣值是正常的並且不存在錯誤。

由於第一到第三採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3的所有設置時間段Ts和保持時間段Th都在第二接收位元RXD2的位元週期Tb內被同步，因此第一採樣值至第三採樣值具有唯一值“0”。

另一方面，如果微控制器單元根據具有相同相位差的第一至第三採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3對從屬信號的第二接收位元RXD2進行採樣，並且如果第二接收位元RXD2的值為“1”且第一至第三採樣值為{1,1,1}，則微控制器單元可以從“0”和“1”中選擇唯一值“1”，並且可以將該值“1”確定為從屬資料SDAT的第二接收位元RXD2的位元值。在這種情況下，第一採樣值至第三採樣值是正常的並且不存在錯誤。

圖10是示出根據實施例的微控制器單元對齊從屬資料的操作的圖。

參考圖10，微控制器單元可以以資料為單位(例如，以位元組或字為單位)對齊從屬資料SDAT。微控制器單元可以藉由資料對齊來以位元組或字為單位識別從屬資料SDAT。

為了對齊從屬資料SDAT，微控制器單元可以從從屬資料SDAT中找到特定模式(pattern)。該模式可以位於從屬資料SDAT的最高有效位元(MSB)的區域中。如果微控制器單元識別出該模式，則該模式之後的一系列位元可被劃分成預定的位元單元，並且可以按位元組或字識別劃分後的位元。

例如，從屬資料SDAT可以包括第一至第三接收位元RXD1至RXD3以及在第一至第三接收位元RXD1至RXD3之前的起始資料。起始資料可以是一系列位元串。在圖10中，起始資料可被表示為{1,1,0,1}。如果微控制器單元找到起始資料，則微控制器單元可以按位元組或字對齊起始資料之後的第一至第三接收位元RXD1到RXD3。起始資料表示對齊開始的時間，並且可以對應於從屬資料SDAT的對齊所用的模式。

另一方面，作為主裝置的微控制器單元可以預測從作為從屬裝置的源極讀出IC發送從屬資料SDAT的時間。由於源極讀出IC在從微控制器單元接收到讀取命令之後發送從屬資料SDAT，因此微控制器單元可以不是始終等待接收從屬資料SDAT，而是僅在發送讀取命令之後才等待接收從屬資料SDAT。

例如，如果微控制器單元在時間T1將讀取命令發送至源極讀出IC，則微控制器單元可以等待接收從屬資料SDAT。之後，源極讀出IC可以開始在時間T1'輸出從屬資料SDAT。

微控制器單元可以預測從屬資料SDAT的接收。由於微控制器單元在接收之前發送讀取命令，因此微控制器單元能夠預測從屬資料SDAT到達的時間。這裡，SDAT'可以表示微控制器單元所預測的從屬資料。

儘管微控制器單元預測到從屬資料SDAT'將在時間T2到達微控制器單元，但從屬資料SDAT實際上可能在時間T2'到達微控制器單元。從屬資料SDAT的發送可能延遲了2Td，並且從屬資料SDAT可能在相對於時間T2延遲了2Td的時間T2'到達微控制器單元。

圖11是示出根據實施例的微控制器單元的結構的圖。

參考圖11，微控制器單元150可以包括時脈複製單元151、多個資料對齊單元152、多個儲存單元153以及資料選擇單元154。資料對齊單元152可以接收與第一資料相對應的信號，可以確定多個採樣點，並且可以在這多個採樣點處對與第一資料相對應的信號進行採樣，由此產生多個採樣資料。資料選擇單元154可以產生占多個採樣資料的大多數的第二資料，並且可以從第二資料恢復第一資料。

這裡，第一資料可以對應於從屬資料SDAT。第二資料可以對應於作為多個採樣資料其中之一且占這多個採樣資料的大多數的採樣資料，並且最終可以包括與第一資料(即，從屬資料SDAT)的值相同的值。

微控制器單元150可以接收與從屬資料SDAT相對應的從屬信號，並且該從屬信號可被發送至各個資料對齊單元152。

時脈複製單元151可以接收時脈CLK，並且可以複製時脈CLK以產生多個採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3。這多個採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3可被發送至資料對齊單元152和儲存單元153。

各資料對齊單元152可以基於採樣時脈CLK_1、CLK_2和CLK_3中的所接收到的採樣時脈來對齊資料。首先，資料對齊單元152可以識別資料的起點，並且可以劃分該資料。資料對齊單元152可以使用所接收到的採樣時脈來對各位元的資料進行採樣，由此產生採樣值。資料對齊單元152可以藉由收集所有位元的採樣值來產生採樣值的集合。該採樣值的集合可以具有串列形式。資料對齊單元152可以將該採樣值的集合從串列形式轉換成並行形式。

例如，接收到第一採樣時脈CLK_1的資料對齊單元152可以從從屬資料SDAT找到起始資料，並且可以以位元組或字為單位對從屬資料SDAT進行劃分。另外，資料對齊單元152可以針對各位元對劃分後的資料進行採樣，以產生第一採樣值。資料對齊單元152可以收集所有位元的第一採樣值以產生第一採樣值的集合。資料對齊單元152可以將第一採樣值的集合從串列形式轉換成並行形式。

並行形式的從屬資料SDAT (採樣值的集合)可以儲存在儲存單元153中，並且資料選擇單元154可以從儲存單元153中讀出該採樣值的集合。針對儲存單元153的儲存和讀取可以以先進先出(FIFO)方式進行。儲存單元153可以在內部包括多個觸發器(flip-flop)或移位暫存器以用於先入先出方式。儲存單元153可以接收時脈CLK_S的輸入，從而使觸發器或移位暫存器工作，並且可以儲存採樣值的集合，或者可以將該採樣值的集合輸出至資料選擇單元154。

例如，並行形式的第一採樣值的集合可以儲存在儲存單元153中，然後可以從儲存單元153移位元，以採用先入先出方式輸出。第二採樣值的集合和第三採樣值的集合也可以儲存在相應的儲存單元153中，然後可以被輸出。

然後，資料選擇單元154可以從儲存單元153接收並行形式的多個從屬資料SDAT (採樣值的集合)，可以針對各位元比較採樣值的多個集合，並且可以針對各位元選擇占大多數的位元值或者出現次數超過值出現次數的一半的位元值。資料選擇單元154可以僅收集針對各個位元所選擇的位元值，並且可以將這些位元值確定為要讀取的從屬資料SDAT。

例如，如圖7所示，從屬資料SDAT可以包括第一至第三接收位元RXD1至RXD3，並且第一至第三接收位元RXD1至RXD3可以具有位元值{0,1,0}。另外，資料對齊單元152可以根據第一採樣時脈CLK_1來針對第一至第三接收位元RXD1至RXD3各自對從屬信號進行採樣，並且可以產生具有位元值{1,1,0}的第一採樣值的集合。同樣，資料對齊單元152可以基於第二採樣時脈CLK_2產生第二採樣值的集合{0,1,0}，並且可以基於第三採樣時脈CLK_3產生第三採樣值的集合{0,1,0}。資料對齊單元152可以將第一至第三採樣值的集合轉換成並行形式的第一至第三採樣值的集合。

這裡，根據第一採樣時脈CLK_1的第一接收位元RXD1的採樣值是“1”而不是“0”，這可能表明發生了錯誤。如上所述，錯誤的發生可能是由第一採樣時脈CLK_1的有效時間段落在第一接收位元RXD1的位元週期之外引起的。

在這種情況下，資料選擇單元154可以確定各個接收位元的採樣值。資料選擇單元154可以使用第一採樣值的集合{1,1,0}、第二採樣值的集合{0,1,0}和第三採樣值的集合{0,1,0}來比較各接收位元的位元值。作為對第一接收位元RXD1進行三次採樣的結果，“1”出現一次並且“0”出現兩次，因此“0”的頻率超過值出現次數的一半。資料選擇單元154可以針對第一接收位元RXD1選擇位元值“0”。

同樣，作為對第二接收位元RXD2進行三次採樣的結果，出現三次“1”，因此“1”的頻率超過值出現次數的一半。資料選擇單元154可以針對第二接收位元RXD2選擇位元值“1”。作為對第三接收位元RXD3進行三次採樣的結果，出現三次“0”，因此“0”的頻率超過值出現次數的一半。資料選擇單元154可以針對第三接收位元RXD3選擇位元值“0”。

因此，資料選擇單元154可以將藉由收集從第一至第三接收位元RXD1至RXD3中選擇的位元值而獲得的{0,1,0}確定為要讀取的從屬資料SDAT。

如上所述，即使在一些採樣值中存在錯誤，資料選擇單元154也可以將存在錯誤的採樣值與其它採樣值進行比較，並且可以選擇占大多數的採樣值，由此確保正常採樣。

相關申請的交叉引用

本申請要求2019年10月24日提交的韓國專利申請10-2019-0132607的優先權，如同在這裡全部闡述一樣，其藉由引用而被包含於此以用於所有目的。

2Td:2倍延遲時間

10:顯示裝置

11:面板

12:源極讀出IC

15:微控制器單元,MCU

100:顯示裝置

110:面板

120:源極讀出IC,SRIC

130:閘極驅動IC,GDIC

140:定時控制器,TCON

150:微控制器單元

151:時脈複製單元

152:資料對齊單元

153:儲存單元

154:資料選擇單元

CLK:時脈

CLK_1:採樣時脈,第一採樣時脈

CLK_2:採樣時脈,第二採樣時脈

CLK_3:採樣時脈,第三採樣時脈

CLK_P:CLK_P端子

CLK_S:時脈

CLKm:主時脈

CLKs:從屬時脈

DCS:資料控制信號

DL:資料線

GCS:閘極控制信號

GL:閘極線

LN1:第一通信線

LN2:第二通信線

MDAT:主資料

MISO:MISO端子

MOSI:MOSI端子

RGB:圖像資料

RXD1:第一接收位元

RXD2:第二接收位元

RXD3:第三接收位元

RXD4:第四接收位元

SCL:SCL端子

SDA:SDA端子

SDAT:從屬資料

SDAT':從屬資料

SEL:選擇信號

SP:子像素

SS:SS端子

SS1:SS1端子

SS2:SS2端子

SS3:SS3端子

T1:時間

T1':時間

T2:時間

T2':時間

Tb:位元週期

TCS:觸摸控制信號

Th:保持時間段

TL:觸摸線

Ts:設置時間段

TXD1:第一發送位元

TXD2:第二發送位元

TXD3:第三發送位元

TXD4:第四發送位元

θ1:相位差

藉由結合附圖進行的以下的詳細描述，本發明的以上和其它方面、特徵和優點將變得更加明顯，其中：

圖1是示出根據實施例的顯示裝置的結構的圖。

圖2是示出現有技術中的微控制器單元、源極讀出IC和面板的連接的圖。

圖3是示出根據實施例的微控制器單元、源極讀出IC和面板的連接的圖。

圖4是示出根據實施例的微控制器單元和源極讀出IC之間的通信的第一示例的圖。

圖5是示出根據實施例的微控制器單元和源極讀出IC之間的通信的第二示例的圖。

圖6是示出根據實施例的在微控制器單元和源極讀出IC之間發送和接收的時脈和資料的波形的圖。

圖7是示出根據實施例的微控制器單元對延遲的從屬資料進行採樣的操作的圖。

圖8是示出根據實施例的存在錯誤的採樣的圖。

圖9是示出根據實施例的不存在錯誤的採樣的圖。

圖10是示出根據實施例的微控制器單元對齊從屬資料的操作的圖。

圖11是示出根據實施例的微控制器單元的結構的圖。

100:顯示裝置

110:面板

120:源極讀出IC,SRIC

130:閘極驅動IC,GDIC

140:定時控制器，TCON

DCS:資料控制信號

DL:資料線

GCS:閘極控制信號

GL:閘極線

RGB:圖像資料

SP:子像素

TCS:觸摸控制信號

TL:觸摸線

Claims (19)

1. 一種顯示裝置，包括： 微控制器單元，其被配置為將主信號連同時脈一起發送；以及 源極讀出積體電路，其被配置為根據所述時脈來從所述主信號恢復主資料，並且將根據所述時脈所產生的從屬信號發送至所述微控制器單元， 其中，所述微控制器單元被配置為根據具有與所述時脈的頻率相同的頻率的多個採樣時脈來對所述從屬信號進行採樣以產生多個採樣資料，並且使用所述多個採樣資料來恢復從屬資料。
2. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，所述多個採樣時脈分別具有不同的相位。
3. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，所述源極讀出積體電路不發送與所述從屬資料相對應的時脈。
4. 根據請求項2所述的顯示裝置，其中，所述微控制器單元在所述多個採樣時脈的上升沿或下降沿處對所述從屬信號進行採樣。
5. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，所述微控制器單元將占所述多個採樣資料的大多數的資料確定為所述從屬資料。
6. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，所述微控制器單元產生N個採樣時脈，N是3或更大的自然數。
7. 根據請求項6所述的顯示裝置，其中，N是奇數，以及其中，所述微控制器單元比較所述多個採樣資料的位元值，並且將占所述多個採樣資料的位元值的大多數的位元值確定為所述從屬資料的位元值。
8. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，在所述多個採樣時脈之間具有一致的相位差。
9. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，所述微控制器單元和所述源極讀出積體電路經由發生延遲的信號線來發送和接收所述時脈。
10. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，所述微控制器單元將所述從屬信號劃分成預定的單元，並且對劃分後的從屬信號進行採樣。
11. 根據請求項10所述的顯示裝置，其中，所述從屬信號包括表示預定的單元的起始時間的模式，以及其中，所述微控制器單元基於所述模式來對所述從屬信號進行劃分。
12. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，所述微控制器單元發送使用所述主資料的讀取命令，並且在發送所述讀取命令之後等待接收所述從屬資料。
13. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，所述從屬資料是串列形式的資料，以及其中，所述微控制器單元將所述多個採樣資料從串列形式轉換成並行形式，將並行形式的所述多個採樣資料儲存在儲存單元中，比較所述儲存單元中所儲存的資料，並且恢復所述從屬資料。
14. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，所述多個採樣時脈其中之一是所述時脈。
15. 一種微控制器單元，用於將主信號連同時脈一起發送至從屬裝置，所述微控制器單元包括： 多個資料對齊單元，其被配置為從所述從屬裝置接收從屬信號，並且藉由根據具有與所述時脈的頻率相同的頻率的採樣時脈對所述從屬信號進行採樣來產生採樣資料；以及 資料選擇單元，其被配置為比較所述多個資料對齊單元所產生的採樣資料，以恢復所述從屬信號中所包括的從屬資料。
16. 根據請求項15所述的微控制器單元，其中，所述採樣時脈是所述時脈、或者具有與所述時脈的相位不同的相位的時脈。
17. 根據請求項16所述的微控制器單元，其中，所述資料對齊單元在所述採樣時脈的上升沿或下降沿處對所述從屬信號進行採樣。
18. 根據請求項15所述的微控制器單元，還包括儲存單元，在所述儲存單元中儲存所述採樣資料，並且利用所述資料選擇單元以先進先出的方式從所述儲存單元讀出所述採樣資料。
19. 根據請求項18所述的微控制器單元，其中，所述從屬資料是串列形式的資料，以及其中，所述資料對齊單元將所述採樣資料從串列形式轉換成並行形式，並且將並行形式的所述採樣資料儲存在所述儲存單元中。

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