CN104537999A - 一种可依据***复杂程度灵活配置的面板内部接口及其协议 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可依据***复杂程度灵活配置的面板内部接口及其协议。本发明提出的显示面板驱动***的接口配置方法及数据传输方法，可以在不改变定时控制器和源驱动芯片的设计的基础上，按照***要求灵活配置成端对端连接模式和一对二的连接模式，以满足不同面板***的特定要求。当端对端方式能够满足带宽要求，并且传输线个数不会造成因连接线过多而使***连接过于复杂的情况下，采用端对端的连接方式；当***中源驱动芯片数目过多时，采用端对端的方式会造成连接线过多，功耗更高等若干问题时，可以配置为一对二的方式就可以减少一半的连接线，大大减少面板***的复杂程度。

Description

一种可依据***复杂程度灵活配置的面板内部接口及其协议

技术领域

本发明涉及平板显示领域，特别涉及平板显示***的面板驱动装置和数据传输的方法。

背景技术

现有的平板显示面板***驱动原理如图1所示。视频信号处理装置(如多媒体处理器，图像处理器GPU等)通过某种接口(如标准数字信号接口、标准模拟信号接口、LVDS接口，eDP接口，v-by-one接口，DVI接口)将数据信号、同步信号、以及时钟信号(或者将这三者嵌入到一个传输信道中)传送至面板显示驱动模块的定时控制电路，定时控制电路的主要功能是图像增强，色度控制和时序控制，其对接收到的信号进行序列化处理，将每行的视频流分解成传递给每一个源驱动芯片的视频包，并按照预先定义的接口协议传输给源驱动芯片，源驱动芯片将数字视频信号形成用于驱动数据线的模拟信号，用于驱动源极。同时定时控制电路芯片生成适合于栅极驱动芯片的信号，栅线驱动电路用于驱动栅极，产生扫描信号。源驱动芯片输出灰度电压信号，栅驱动产生行扫描信号，两者时序配合从而驱动每个像素单元。

图2示出了现有技术中定时控制器(TCON，Timing Controller)和源驱动芯片(driver)之间的接口配置方式，其中图2(a)为一对多的接口形式(如mini-LVDS接口)示意图，需要注意的是示意图中的单一连线意味着一组差分和单端信号线的组合(图3中给出了较详细的示意图，如mini-LVDS接口标准包括3到6对差分信号线用来传输数据，一对差分信号线用来传输时钟，两个单端信号线用来传输控制信号)，其在应用中存在许多缺点，如占用信号通道多，EMI兼容性差，因此图2(b)中所述的采用嵌入式时钟技术的端对端的接口形式在近年来的显示面板驱动模块设计中较多地出现，需要注意的是图2中的单一连线意味着一对差分信号线(因为时钟信息和其他控制信息都已经通过信息包和编码技术嵌入差分信号中)其相对于图2(a)所示的接口配置，传输带宽大，占用通道少，并拥有较好的EMI性能。但是随着近年来全高清甚至4k和8k大屏显示面板的快速发展，端对端接口配置由于所需控制的源驱动芯片越来越多导致连接线过多，无法满足面板窄边框的设计要求，而且过多的端对端接口发送电路使得功耗增加明显，因此现有的接口配置方式已不能满足当前技术发展趋势的要求。

显示面板驱动模块通常包括：定时控制器300(TCON，Timing Controller)，其用于实现图1中定时控制电路，多个级联的源驱动芯片301(driver)，其用于实现图1中数据线驱动电路(源驱动)，图3中示出了它们之间的连线详细视图(例如mini-LVDS接口，为采用传统的一对多的连接方式的接口)，定时控制器300，其通过某种接口接收来自视频信号处理装置的数据信号，并在预定的时钟信号的控制下输出数据信号给数据线驱动电路；数据线驱动电路包括多个源驱动芯片301，接收来自定时控制电路的数据信号，并输出适当的模拟电压至数据线，从而驱动面板的各像素单元。定时控制器300产生用于控制源驱动芯片301的控制信号(或者包括时钟信号)，并通过控制信号总线302传送，并将像素数据(R0，G0，B0，RE，GE，BE)通过三条奇数数据总线304、三条偶数306传送给源驱动芯片301。

发明内容

本发明提出了一种新的显示面板驱动***的接口配置以及数据传输方法，可以依据***复杂度的要求而灵活配置，改善了现有的接口配置方法存在的多个问题。

本发明提出的显示面板驱动***的接口配置方法，可以在不改变定时控制器和源驱动芯片的设计的基础上，按照***要求灵活配置成端对端连接模式和一对二的连接模式，以满足不同面板***的特定要求。当端对端方式能够满足带宽要求，并且传输线个数不会造成因连接线过多而使***连接过于复杂的情况下，采用端对端的连接方式；当***中源驱动芯片数目过多时，采用端对端的方式会造成连接线过多，功耗更高等若干问题时，可以配置为一对二的方式就可以减少一半的连接线，大大减少面板***的复杂程度，相应的也减少了一半的发送端功耗。

本发明提出了一种新的显示面板驱动***的数据传输方法及传输协议，其与本发明提出的接口配置方法配合，以实现本发明的目的及多个优点。

为实现上述目的及优点，本发明提出了一种显示面板的驱动装置，用于驱动显示面板的多条数据线，该装置包括：一个定时控制电路以及一个数据线驱动电路，该定时控制电路用于接收外部信号源提供的输入数据，并通过多个输出端口向数据线驱动电路输出信号，该数据线驱动电路由多个源驱动芯片级联组成，每个源驱动芯片通过输入端口接收来自定时控制电路的信号，并输出模拟电压信号至相应数据线，从而驱动显示面板，定时控制电路和源驱动芯片的端口配置方式可在端对端连接模式或一对二连接模式之间任意选择。

在端对端连接模式中，定时控制器的每个输出端口与一个源驱动芯片对应连接；在一对二的连接模式中，定时控制器的每个输出端口与两个源驱动芯片对应连接。

本发明提出的显示面板的驱动装置，在一对二连接模式中，定时控制电路的每个输出端口与主、从两个源驱动芯片的输入端口连接，定时控制电路向源驱动芯片发送的视频流数据传输协议中，每一个视频数据包通过特定的控制包分隔为主视频数据包、从视频数据包两部分，其中主视频数据包由源驱动主芯片接收，从视频数据包由源驱动从芯片接收，即每个源驱动芯片只接收属于自己的视频数据包，而忽略不属于自己的视频数据包。

本发明提出的显示面板的驱动装置，定时控制电路向源驱动芯片发送的视频流信号包括一控制包，该控制包设置一输出模式识别位以及一源驱动芯片识别位，该输出模式识别位用于控制源驱动芯片配置为端对端连接模式或一对二连接模式，该源驱动芯片识别位于在一对二连接模式中，用来标识该控制包后面的视频数据包是由源驱动主芯片接收还是由源驱动从芯片接收。

附图说明

图1示出了现有的显示面板驱动***的原理框图。

图2示出了现有的显示面板驱动***的接口配置方式结构。

图3示出了定时控制电路和数据线驱动电路之间的传统总线连接详细视图。

图4示出了本发明提出的显示面板驱动***一对二接口配置连接示意图。

图5示出了本发明提出的实施例中的定时控制电路和源驱动芯片之间端对端接口配置模式中的数据传输格式。

图6示出了本发明提出的实施例中的数据帧包含的控制包的数据定义。

图7示出了本发明提出的一对二接口配置模式中定时控制电路和源驱动芯片之间的数据传输格式。

具体实施方式

以下通过参照附图4-7详细描述本发明的实施例。

本发明提出的显示面板驱动模块设计中，定时控制电路和数据线驱动电路的多个源驱动芯片可以依据面板具体应用的条件来配置为合适的连接模式。每个源驱动芯片(driver)的特定功能管脚配置有内部上拉电路。在端对端连接模式中，所有源驱动芯片的相应配置管脚通过内部上拉电路将该功能管脚配置为高电平；而在一对二的连接模式中，如图4所示，由于定时控制电路的每个输出端口与两个源驱动芯片对应连接，其中所述两个源驱动芯片分别为源驱动主芯片(Master)和源驱动从芯片(Slave)，源驱动从芯片由其相应配置管脚通过芯片管脚外部的下拉电路将该功能管脚下拉为低电平(Pull L)，从而标示该芯片为源驱动从芯片。源驱动主芯片则仍然通过其相应配置管脚的内部上拉电路将该功能管脚配置为高电平。因此，显示面板驱动模块可根据显示面板的具体特性灵活配置端口连接模式，在不需要重新设计定时控制电路芯片和数据线驱动电路芯片的基础上，即保留定时控制电路芯片和源驱动电路芯片的集成电路结构的基础上，在端对端连接模式和一对二的连接模式中进行切换，实现灵活配置。

定时控制电路和数据线驱动电路的多个源驱动芯片进行视频数据传输时，视频流数据的每一个视频帧包括标识符，控制包和视频数据包。图5示出在端对端连接模式中的数据传输格式。图5中，K1为一特定标识符，以标志控制包1(CTRL1)和视频数据包的起始，标识符K2标识当前行的视频数据包的结束，标识符K4标识当前视频帧的结束，即最后1行视频数据包相应的标识符由K2变为K4，以标志该视频帧的最后1行数据传输完毕，当前帧结束。K4之后跟随另一个控制包2(CTRL2)。当采用端对端的连接模式时，每个源驱动芯片都可以独立接收视频数据包和控制包，并将视频信号转换为相应的模拟电压输出至数据线，从而驱动液晶面板的每个像素单元。

图6示出了视频帧中控制包的数据定义，控制包CTRL1为8位，即1字节的数据，b[0]定义为FSYNC位，被定义为帧开始标识位，预设为0，视频帧开始时则设为1，b[1]为POL位，其用于定义SD输出的电压翻转模式，预设为L，b[2]为MDEN位，即为输出模式识别位，b[3]为MDID位，即源驱动芯片识别位，用于一对二连接输出模式的源驱动芯片识别，b[4]为BKDU位，其定义为垂直消隐标识位，预设值为L，b[5]-b[7]为保留位。在端对端模式时，b[2]为0，即位于低位L，而在一对二连接模式时，b[2]为1，即位于高位H；当一对二连接模式配置为使能时，b[3]为源驱动芯片识别位，当b[3]为1时，说明该控制包后跟随的视频数据包(Video line(slice per SDIC))属于源驱动主芯片(Master)，当b[3]为0时，说明该控制包后跟随的视频数据包(Video line(slice per SDIC))属于源驱动从芯片(Slave)。

当***工作在一对二连接模式时，定时控制器输出的信号通道相比于端对端连接模式的输出信号通道，其数目可减少为一半，但对传输带宽的要求也提高一倍，这是因为视频行传输和显示的时间是固定的。

当***工作在一对二连接模式时，如图7所示，视频数据包仍然从标识符K1和控制包CTRL1开始，但视频数据包被分隔为两块，两块子视频数据包(Video SD#master和Video SD#slave)通过另外一个标识符K1和控制包CTRL1分隔开，主芯片子视频数据包前面的控制包CTRL1中，输出模式识别位b[2]位于高位H，源驱动芯片识别位b[3]也位于高位H；而从芯片子视频数据包前面的控制包CTRL1中，输出模式识别位b[2]位于高位H，源驱动芯片识别位b[3]位于低位L，从而控制主芯片子视频数据包(VideoSD#master)由源驱动主芯片接收，从芯片子视频数据包(Video SD#slave)由源驱动从芯片接收。因此，源驱动主芯片及源驱动从芯片只需接收并存储由控制包CTRL]标志的各自独立的视频数据包，并忽略不属于自己的视频数据包。

尽管以上实施例详细描述了本发明，但是前述描述在各方面来说是说明性的而不是限制性的，并且要理解的是可以设计多种其它修改和变化。

Claims (4)

1.一种显示面板的驱动装置，用于驱动显示面板的多条数据线，该装置包括：

一个定时控制电路以及一个数据线驱动电路，该定时控制电路用于接收外部信号源提供的输入数据，并通过多个输出端口向数据线驱动电路输出信号，该数据线驱动电路由多个源驱动芯片级联组成，每个源驱动芯片通过输入端口接收来自定时控制电路的所述输出信号，并输出模拟电压信号至相应数据线，从而驱动显示面板，

其特征在于：定时控制电路和源驱动芯片的端口配置方式可在端对端连接模式或一对二连接模式之间任意选择，在端对端连接模式中，定时控制电路的每个输出端口与一个源驱动芯片的输入端口对应连接；在一对二的连接模式中，定时控制电路的每个输出端口与两个源驱动芯片的输入端口对应连接。

2.如权利要求1所述的显示面板的驱动装置，在一对二连接模式中，定时控制电路的每个所述输出输端口与主、从两个源驱动芯片的输入端口连接，定时控制电路向源驱动芯片发送的视频流数据信号中，每一个视频数据包通过特定的控制包分隔为主视频数据包、从视频数据包两部分，其中主视频数据包由源驱动主芯片接收，从视频数据包由源驱动从芯片接收。

3.如权利要求2所述的显示面板的驱动装置，定时控制电路向源驱动芯片发送的频流数据信号中，包括一控制包，该控制包设置一输出模式识别位以及一源驱动芯片识别位，该输出模式识别位用于控制源驱动芯片配置为端对端连接模式或一对二连接模式，该源驱动芯片识别位用于在一对二连接模式中，用来标识该控制包后面的视频数据包是由源驱动主芯片接收还是由源驱动从芯片接收。

4.如权利要求2或3所述的显示面板的驱动装置，所述源驱动芯片的特定功能管脚具备内部上拉功能，即所述源驱动从芯片的此特定功能管脚由外部下拉电路下拉为低电平，以识别该源驱动芯片为源驱动从芯片，所述源驱动主芯片的此特定功能管脚仅由内部上拉设置为高电平，以识别该源驱动芯片为源驱动主芯片。