TWI827261B - 顯示系統內部時脈偏斜之自動調諧 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種自動調諧顯示系統內部時脈偏斜之方法，包含：根據時脈信號產生多個取樣信號；在控制傳輸線上開啟定界符信號；響應於該定界符信號，根據該等取樣信號對資料傳輸線進行取樣，從而產生多個對應於該等取樣信號的取樣值；在該資料傳輸線上開啟標頭信號，該標頭信號與該定界符信號之間具有間隔；以及在某個取樣值之一個取樣位元相較前一個取樣值發生轉變之際，選擇最佳取樣值，並且指定對應於該最佳取樣值的取樣信號為最佳取樣信號。本發明亦提供一種實作上述方法的顯示系統。

Description

顯示系統內部時脈偏斜之自動調諧

本發明係關於電子裝置。具體而言，本發明係關於一種自動調諧內部時脈偏斜的顯示系統。

平面顯示器之典型驅動構件包括時序控制器及源極驅動器。時序控制器產生資料信號、時脈信號及控制信號，該等信號經由匯流排傳送至源極驅動器。源極驅動器依據時脈信號的上升邊緣及下降邊緣讀取資料信號，以對顯示面板進行驅動。在時序控制器與源極驅動器之間，通常用以傳送信號的是具有兩種信號電位的傳輸介面，諸如低擺幅差動信號(Reduced Swing Differential Signaling；RSDS)及小型低壓差動信號(mini Low Voltage Differential Signaling；mini-LVDS)介面。以mini-LVDS為例並如圖4所示，在實現傳輸介面的資料傳輸線上，每個資料行以持續3個時脈週期的標頭信號作為開始，而在資料信號最後位元9個時脈週期之後，以控制傳輸線上的定界符信號作為結束，該定界符信號與下一個資料行之標頭信號之間的間隔大於1個時脈週期。

隨著平面顯示器朝向更大的尺寸、更高的解析度及更高的幀速率發展，驅動構件中的資料傳輸速率及源極驅動器之數量需要不斷提升。對於較大尺寸的平面顯示器而言，耦接時序控制器與不同源極驅動器的傳輸線 具有顯著的長度差異，佈局亦往往有所不同。因此，不同源極驅動器所接收的時脈信號可能具有不同的相位延遲，加大其上升邊緣及下降邊緣落入資料信號之設置時間(setup time)或保持時間(hold time)的可能性。這種時脈偏斜(clock skew)現象可能導致源極驅動器中錯誤的資料讀取，有損於所產生驅動信號之正確性進而影響平面顯示器之性能。現有解決方案通常需要額外提供訓練信號，用以調整源極驅動器端的時脈信號，增添驅動構件設計之複雜度。

在一個態樣中，本發明提供一種自動調諧顯示系統內部時脈偏斜之方法，包含：根據時脈信號產生多個取樣信號，該等取樣信號之數量等於取樣數，相鄰取樣信號之間的相位差等於360°除以該取樣數；在控制傳輸線上開啟定界符信號；響應於該定界符信號，根據該等取樣信號對資料傳輸線進行取樣，從而產生多個對應於該等取樣信號的取樣值，該等取樣值各自具有多個取樣位元；在該資料傳輸線上開啟標頭信號，該標頭信號與該定界符信號之間具有間隔；以及在某個取樣值之一個取樣位元相較前一個取樣值發生轉變之際，選擇最佳取樣值，該最佳取樣值之上升邊緣及下降邊緣與該標頭信號的相位距離實質相等，並且指定對應於該最佳取樣值的取樣信號為最佳取樣信號。

在另一個態樣中，本發明提供一種自動調諧內部時脈偏斜的顯示系統，包含：時序控制單元，用以產生時脈信號及開啟定界符信號與標頭信號，該標頭信號與該定界符信號之間具有間隔；取樣信號單元，用以根據該時脈信號產生多個取樣信號，該等取樣信號之數量等於取樣數，相鄰取樣信號之間的相位差等於360°除以該取樣數；控制傳輸線，耦接於該時序控制單元，該定界符信號在該控制傳輸線上開啟；資料傳輸線，耦接於該時序 控制單元，該標頭信號在該資料傳輸線上開啟；多個同步儲存單元，耦接於該控制傳輸線，用以響應於該定界符信號，根據該等取樣信號對該資料傳輸線進行取樣，從而產生多個對應於該等取樣信號的取樣值，該等取樣值各自具有多個取樣位元；以及選擇單元，用以在某個取樣值之一個取樣位元相較前一個取樣值發生轉變之際，選擇最佳取樣值，該最佳取樣值之上升邊緣及下降邊緣與該標頭信號的相位距離實質相等，並且指定對應於該最佳取樣值的取樣信號為最佳取樣信號。

在結合下列圖式來描述較佳實施例時，本發明之前述及其他態樣將顯而易見，但是在不偏離本發明揭示的新穎特徵之精神與範疇的前提下，可以在此處作出各種變更和修改。

100:顯示系統

110:時序控制單元

120:時脈傳輸線

130:取樣信號單元

140:資料傳輸線

150:控制傳輸線

160-0~160-m:同步儲存單元

170:選擇單元

180:源極驅動單元

190:顯示面板

圖1為根據本發明一實施例的顯示系統之功能方塊圖。

圖2A為根據本發明一實施例的信號時序圖。

圖2B為與圖2A相對應的取樣值列表。

圖3A為根據本發明另一實施例的信號時序圖。

圖3B為與圖3A相對應的取樣值列表。

圖4為習知mini-LVDS傳輸介面之信號時序圖。

以下將結合圖式詳細描述本發明之內容，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範疇。

本文中所使用之『第一』、『第二』、...等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本發明，其僅為了區別以相同技術用語描述 的元件或操作。

本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。

本文中所使用之『及/或』，係包括所述事物的任一或全部組合。

本文中所使用之方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明而非限制本發明。

本文中所使用的用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有各別用詞在本領域中、在本發明之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用來描述本發明的用詞將於以下或在本文中的別處討論，以提供所屬技術領域中具有通常知識者在有關本發明之描述上額外的引導。

圖1為根據本發明一實施例的顯示系統之功能方塊圖。顯示系統100包含時序控制單元110，其經由時脈傳輸線120耦接取樣信號單元130，並且經由資料傳輸線140及控制傳輸線150耦接多個同步儲存單元160-0~160-m。取樣信號單元130根據時序控制單元110產生的時脈信號CLK產生數量等於取樣數m的多個取樣信號，同步儲存單元160-0~160-m響應於在控制傳輸線150上開啟的定界符信號，根據該等取樣信號對資料傳輸線140進行取樣，從而產生多個對應於該等取樣信號的取樣值並輸出至選擇單元170。當標頭信號在資料傳輸線140上開啟時，選擇單元170根據該等取樣值之變化選擇一個最佳取樣值，指定對應於該最佳取樣值的取樣信號為最佳取樣信號並輸出至源極驅動單元180，以根據資料傳輸線140上的資料信號以及最佳取樣信號正確地向顯示面板190輸出驅動信號。在一個態樣中，取樣信號單元130包括延遲緩衝器；在另一個態樣中，取樣信號單元130包括延遲鎖定迴路(DLL)或鎖相迴路(PLL)。同步儲存單元160-0~160-m例如可包括D型正 反器(D flip-flop)或者暫存器(register)，以分別根據取樣信號鎖存(latch)資料傳輸線140上的資料信號來產生相對應的取樣值。為了簡化說明，圖1僅示出一個源極驅動單元180，顯示系統100中其它源極驅動單元之連接方式與源極驅動單元180相同，在此不另贅述。

圖2A為根據本發明一實施例的信號時序圖；圖2B為與圖2A相對應的取樣值列表。為了能夠在最大範圍內調諧時脈偏斜，相鄰取樣信號之間的相位差等於360°除以取樣數m。根據本實施例，取樣數m設定為8，標頭信號開啟(即，上升邊緣)在定界符信號開啟(即，上升邊緣)之後約560°(以下稱為「相位距離」)。定界符信號開啟後，時脈信號CLK及取樣信號8x首先出現上升邊緣，此時同步儲存單元160-0及160-8對資料傳輸線140進行取樣，分別產生取樣位元Q0及Q8為0；然後同步儲存單元160-1~160-3依序產生取樣位元Q1~Q3為0，前述取樣位元均對應於圖2B之S1欄。在取樣信號4x出現上升邊緣同時，時脈信號CLK及取樣信號8x出現下降邊緣，於是同步儲存單元160-0及160-8分別產生取樣位元Q0B及Q8B為0，對應於圖2B之S2欄；依此類推，同步儲存單元160-5~160-7與160-1~160-3同時依序產生分別對應於S1欄及S2欄的取樣位元Q5~Q7及Q1B~Q3B，然後同步儲存單元160-8、160-0~160-3與160-4~160-7同時依序產生分別對應於S3欄及S2欄的取樣位元Q8、Q0~Q3與Q4B~Q7B。標頭信號在資料傳輸線140上開啟後，取樣信號4x首先出現上升邊緣，使同步儲存單元160-4產生取樣位元Q4為1，此時對應於圖2B之3x列的取樣值為[000]，4x列取樣值則為[001]；選擇單元170於是測得對應於取樣信號4x的取樣值之S3取樣位元相較對應於取樣信號3x的取樣值發生轉變，表示取樣信號4x之上升邊緣與標頭信號最為接近。假如取樣信號4x之相位回推90°(即，四分之一週期)，則其上升邊緣及下降邊緣與標頭信號及後續資料信號的相位距離將為實質相 等，落入設置時間或保持時間的可能性最小；因此選擇單元170選擇對應於取樣信號2x的取樣值，亦即對應於取樣信號4x的取樣值倒數取樣數m之四分之一個取樣值為最佳取樣值，指定取樣信號2x為最佳取樣信號並輸出至源極驅動單元180。在一個態樣中，取樣信號5x~8x及同步儲存單元160-5~160-8可予以省略，避免與取樣信號1x~4x及同步儲存單元160-1~160-4重複取樣。如前所述，本發明提供的方法利用既有的定界符信號及標頭信號，即可在時脈信號進入源極驅動單元之前迅速調整其相位，而完成顯示系統內部時脈偏斜之自動調諧。此外，由於選擇最佳取樣值以四分之一週期為基準，取樣數m較佳為四之倍數。

在本實施例中，同步儲存單元160-0~160-4及160-8產生各自具有三個取樣位元的取樣值，就足以選定最佳取樣信號。定界符信號與標頭信號的相位距離通常為1~2週期，因此在一較佳實施例中，取樣值各自具有數量至少為取樣數之二分之一的取樣位元，具體的取樣位元數量則取決於實際需求。另外值得留意的是，倘若取樣信號4x之上升邊緣落入標頭信號之設置時間或保持時間，同步儲存單元160-4所產生S3取樣位元可能不為1，導致選擇單元170指定取樣信號3x為最佳取樣信號，因其上升邊緣及下降邊緣與標頭信號的相位距離差異較大，而減低調諧之效果。有鑒於此，取樣數亦應視實際需求予以適當調整。

圖3A為根據本發明另一實施例的信號時序圖；圖3B為與圖3A相對應的取樣值列表。此處取樣數m設定為16，定界符信號與標頭信號的相位距離與前述相同。定界符信號開啟後，取樣信號15x首先出現上升邊緣，此時同步儲存單元160-15對資料傳輸線140進行取樣，產生取樣位元Q15為0；然後同步儲存單元160-16、160-0~160-6依序產生取樣位元Q16、Q0~Q6為0，前述取樣位元均對應於圖3B之S1欄。在取樣信號7x出現上升邊緣同 時，取樣信號15x出現下降邊緣，於是同步儲存單元160-15產生取樣位元Q15B為0，對應於圖3B之S2欄；依此類推，同步儲存單元160-8~160-14與160-16、160-0~160-6同時依序產生分別對應於S1欄及S2欄的取樣位元Q8~Q14及Q16B、Q0B~Q6B，然後同步儲存單元160-15~160-16、160-0~160-6與160-7~160-14同時依序產生分別對應於S3欄及S2欄的取樣位元Q15~Q16、Q0~Q6與Q7B~Q14B。標頭信號在資料傳輸線140上開啟後，取樣信號8x首先出現上升邊緣，使同步儲存單元160-8產生取樣位元Q8為1，此時對應於圖2B之7x列的取樣值為[000]，8x列取樣值則為[001]；選擇單元170於是測得對應於取樣信號8x的取樣值之S3取樣位元相較對應於取樣信號7x的取樣值發生轉變，表示取樣信號8x之上升邊緣與標頭信號最為接近，因此選擇對應於取樣信號4x的取樣值，亦即對應於取樣信號8x的取樣值倒數取樣數m之四分之一個取樣值為最佳取樣值，指定取樣信號4x為最佳取樣信號並輸出至源極驅動單元180。在一個態樣中，取樣信號9x~16x及同步儲存單元160-9~160-16可予以省略，避免與取樣信號1x~8x及同步儲存單元160-1~160-8重複取樣。應注意，即使同步儲存單元160-8所產生S3取樣位元不為1，導致選擇單元170指定取樣信號5x為最佳取樣信號，因其上升邊緣及下降邊緣與標頭信號的相位距離差異較小，調諧之效果減低程度將較輕。

雖然本發明已藉由實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神與範疇內，可以作出各種之更動或潤飾，因此本發明之主張範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:顯示系統

110:時序控制單元

120:時脈傳輸線

130:取樣信號單元

140:資料傳輸線

150:控制傳輸線

160-0~160-m:同步儲存單元

170:選擇單元

180:源極驅動單元

190:顯示面板

Claims (14)

1. 一種自動調諧顯示系統內部時脈偏斜之方法，包含：根據時脈信號產生多個取樣信號，該等取樣信號之數量等於取樣數，相鄰取樣信號之間的相位差等於360°除以該取樣數；在控制傳輸線上開啟定界符信號；響應於該定界符信號，根據該等取樣信號對資料傳輸線進行取樣，從而產生多個對應於該等取樣信號的取樣值，該等取樣值各自具有多個取樣位元；在該資料傳輸線上開啟標頭信號，該標頭信號與該定界符信號之間具有間隔；以及在某個取樣值之一個取樣位元相較前一個取樣值發生轉變之際，選擇最佳取樣值，該最佳取樣值之上升邊緣及下降邊緣與該標頭信號的相位距離實質相等，並且指定對應於該最佳取樣值的取樣信號為最佳取樣信號。
2. 如請求項1之方法，其中該取樣數為四之倍數，並且該最佳取樣值為取樣位元發生轉變的該取樣值倒數該取樣數之四分之一個取樣值。
3. 如請求項1之方法，其中該定界符信號之開啟為上升邊緣。
4. 如請求項1之方法，其中該標頭信號之開啟為上升邊緣。
5. 如請求項1之方法，其中該定界符信號與該標頭信號之間的該間隔大於該時脈信號之週期。
6. 如請求項1之方法，其中該等取樣值各自具有數量至少為該取樣數之二分之一的多個取樣位元。
7. 如請求項1之方法，進一步包含：產生該定界符信號之前及該標頭信號之後的資料信號。
8. 一種自動調諧內部時脈偏斜的顯示系統，包含：時序控制單元，用以產生時脈信號及開啟定界符信號與標頭信號，該標頭信 號與該定界符信號之間具有間隔；取樣信號單元，用以根據該時脈信號產生多個取樣信號，該等取樣信號之數量等於取樣數，相鄰取樣信號之間的相位差等於360°除以該取樣數；控制傳輸線，耦接於該時序控制單元，該定界符信號在該控制傳輸線上開啟；資料傳輸線，耦接於該時序控制單元，該標頭信號在該資料傳輸線上開啟；多個同步儲存單元，耦接於該控制傳輸線，用以響應於該定界符信號，根據該等取樣信號對該資料傳輸線進行取樣，從而產生多個對應於該等取樣信號的取樣值，該等取樣值各自具有多個取樣位元；以及選擇單元，用以在某個取樣值之一個取樣位元相較前一個取樣值發生轉變之際，選擇最佳取樣值，該最佳取樣值之上升邊緣及下降邊緣與該標頭信號的相位距離實質相等，並且指定對應於該最佳取樣值的取樣信號為最佳取樣信號。
9. 如請求項8之顯示系統，其中該取樣數為四之倍數，並且該最佳取樣值為取樣位元發生轉變的該取樣值倒數該取樣數之四分之一個取樣值。
10. 如請求項8之顯示系統，其中該定界符信號之開啟為上升邊緣。
11. 如請求項8之顯示系統，其中該標頭信號之開啟為上升邊緣。
12. 如請求項8之顯示系統，其中該定界符信號與該標頭信號之間的該間隔大於該時脈信號之週期。
13. 如請求項8之顯示系統，其中該等取樣值各自具有數量至少為該取樣數之二分之一的多個取樣位元。
14. 如請求項8之顯示系統，其中該時序控制單元進一步產生該定界符信號之前及該標頭信號之後的資料信號。