CN109828686B - 触摸显示屏的控制方法及控制装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种触摸显示屏的控制方法及控制装置。该触摸显示屏的控制方法包括：生成显示同步信号和触摸同步信号；当显示同步信号为有效状态时，根据缓存数据向触摸显示屏提供显示扫描信号，触摸同步信号保持在无效状态；当显示同步信号为无效状态时，根据触摸同步信号向触摸显示屏提供触摸扫描信号，触摸同步信号保持在有效状态，其中，显示扫描信号的频率与触摸扫描信号的频率不相关。该控制方法通过显示同步信号和触摸同步信号控制触摸显示屏进行触控显示，从而显示扫描的频率可以根据实际需要而动态变化，触摸扫描的频率保持不变，在优化显示画面的同时可以提高触摸检测的速度和准确性。

Description

触摸显示屏的控制方法及控制装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种触摸显示屏的控制方法及控制装置。
背景技术
随着技术的进步，触摸显示技术越来越多地应用于各个领域，对于触摸显示质量的要求也越来越高。传统的触摸显示面板包括触摸显示面板和控制装置，触摸显示面板上整合了显示面板和触摸面板。现有技术采用触控与显示驱动器集成(Touch and DisplayDriver Integration,TDDI)技术将触摸控制和显示驱动集成在一颗芯片中，如图1所示。图1所示的触摸显示***包括显示主机100、控制装置200和触摸显示屏300，控制装置200包括显示驱动模块201和触摸控制模块202。显示驱动模块201和触摸控制模块202分别用于对触摸显示屏300进行显示驱动和触摸检测，触摸检测和显示驱动分时进行的方式，来避免显示驱动对触摸检测的干扰。也就是说，进行显示驱动的时候，暂停触摸检测；进行触摸检测的时候，暂停显示驱动。这种方式通常要求触摸检测和显示驱动保持同步工作，触摸检测频率和显示频率成固定比例关系。例如，如果显示频率60Hz，触摸检测频率则固定为60或120Hz。由于优化显示效果的需要，需要动态调整显示频率，例如在30Hz至90Hz动态切换，那么触摸检测频率也会随之动态变化，这对触摸检测的速度和准确性都会产生负面的影响。因此，亟需对现有技术的触摸显示屏的控制方法及控制装置进行进一步改进，以解决上述问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种触摸显示屏的控制方法及控制装置，其中，显示扫描信号的频率与触摸扫描信号的频率不相关，从而显示扫描的频率可以根据实际需要而动态变化，触摸扫描的频率保持不变。
根据本发明的一方面，提供一种触摸显示屏的控制方法，包括：生成显示同步信号和触摸同步信号；当所述显示同步信号为有效状态时，根据缓存数据向所述触摸显示屏提供显示扫描信号，所述触摸同步信号保持在无效状态；当所述显示同步信号为无效状态时，根据所述触摸同步信号向所述触摸显示屏提供触摸扫描信号，所述触摸同步信号保持在有效状态，其中，所述显示扫描信号的频率与所述触摸扫描信号的频率不相关。
优选地，当所述显示同步信号为无效状态时，所述触摸扫描信号的频率与所述触摸同步信号的频率相同。
优选地，还包括：生成模式切换信号，当所述模式切换信号表征显示模式时，所述显示同步信号保持在有效状态，所述触摸同步信号保持在无效状态。
优选地，还包括：当所述显示同步信号无效时，对显示数据进行缓存以获得所述缓存数据。
优选地，根据所述显示同步信号的无效时间和所述显示数据的传输速度设定缓存参数。
优选地，所述缓存参数包括缓存深度。
根据本发明的另一方面，提供一种触摸显示屏的控制装置，包括：第一控制模块，用于根据缓存数据向所述触摸显示屏提供显示扫描信号；第二控制模块，用于根据触摸同步信号向所述触摸显示屏提供触摸扫描信号；以及同步信号产生模块，用于向所述第一控制模块发送显示同步信号，向所述第二控制模块发送所述触摸同步信号，其中，当所述显示同步信号为有效状态时，所述第一控制模块开启以提供所述显示扫描信号，所述触摸同步信号保持在无效状态。
优选地，所述触摸扫描信号的频率与所述触摸同步信号的频率相同。
优选地，还包括：微控制单元，用于向所述同步信号产生模块提供模式切换信号，当所述模式切换信号表征触控显示模式时，所述同步信号产生模块在所述显示同步信号为无效状态时产生有效状态的所述触摸同步信号，在所述显示同步信号为有效状态时产生无效状态的所述触摸同步信号，当所述模式切换信号表征显示模式时，所述同步信号产生模块在所述显示同步信号为有效状态时产生无效状态的所述触摸同步信号。
优选地，还包括：缓存器，与所述第一控制模块相连，用于接收显示数据，并根据所述显示数据获得所述缓存数据，当所述显示同步信号有效时，所述缓存器接受所述显示数据并获得所述缓存数据，所述第一控制模块从所述缓存器提取所述缓存数据，当所述显示同步信号无效时，所述缓存器持续接收并缓存所述显示数据，以获得所述缓存数据。
优选地，所述缓存器包括先进先出(first in first out,FIFO)存储器。
本发明提供的触摸显示屏的控制方法及控制装置，采用同步信号产生模块分别向第一控制模块和第二控制模块提供显示同步信号和触摸同步信号，从而在需要进行触摸检测时，可以交替进行显示驱动和触摸检测。显示扫描信号由显示主机提供，触摸扫描信号由同步信号产生模块提供，从而触摸扫描的频率可以保持不变，显示扫描的频率可以根据实际需要而动态变化，避免了因显示扫描频率变化而导致的触摸扫描频率变化，从而导致检测不准确和检测速度变慢的问题。
进一步地，该触摸显示屏的控制方法及控制装置，在显示主机与显示驱动芯片之间设置缓存器，在第一控制模块停止期间，缓存器持续接收显示数据，有利于加快第一控制模块的运行速度。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出了根据现有技术的触摸显示***的连接结构示意图。
图2示出了根据本发明实施例的显示面板的等效电路图。
图3示出了根据本发明实施例的触摸面板的等效电路图。
图4示出了根据本发明实施例的触摸显示***的连接结构示意图。
图5示出了根据本发明实施例的控制装置的信号时序图。
图6示出了根据本发明实施例的控制方法的流程图。
附图标记说明
100 显示主机
200 控制装置
201 显示驱动模块
202 触摸控制模块
210 第一控制模块
211 缓存器
220 第二控制模块
230 同步信号产生模块
231 微控制单元
300 触摸显示屏
310 显示面板
311 栅极驱动模块
312 源极驱动模块
320 触摸面板
321 触摸驱动模块
322 触摸感应模块
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
在图2中以液晶显示面板为例示出了根据本发明实施例的显示面板310。如图2所示，显示面板310包括栅极驱动模块311、源极驱动模块312、多个薄膜晶体管T、以及在像素电极和公共电极之间形成的多个像素电容CLc。所述多个薄膜晶体管T组成阵列。栅极驱动模块311经由多条栅极扫描线G1至Gm分别连接至相应行的薄膜晶体管T的栅极，用于以扫描的方式提供栅极电压G1至Gm，从而在一个图像帧周期中，选通不同行的薄膜晶体管。源极驱动模块312经由多条源极数据线S1至Sn分别连接至相应列的薄膜晶体管T的源极，用于在各行的多个薄膜晶体管T选通时，分别向各列的多个薄膜晶体管T提供与灰阶相对应的灰阶电压。其中，m和n是自然数。所述多个薄膜晶体管T的漏极分别连接至相应的一个像素电容CLc。在边通状态下，源极驱动模块312经由源极数据线和薄膜晶体管T，将灰阶电压施加在像素电容CLc上。像素电容CLc上的电压作用在液晶分子上，从而改变液晶分子的取向，以实现与灰阶相对应的透光率。为了在像素的更新周期之间保持电压，像素电容CLc可以并联存储电容Cs以获得更长的保持时间。
本实施例中是以液晶显示面板为例说明显示面板的内部结构及连接关系，但本发明的显示面板不限于液晶显示面板。
在图3中以电容式触控为例示出了根据本发明实施例的触摸面板320。如图3所示，触摸面板320包括触摸驱动模块321、触摸感应模块322、以及在激励电极和感应电极之间形成的多个感应电容C。所述多个感应电容C组成阵列。触摸驱动模块321经由扫描线TX1至TXm连接至所有行的激励电极，用于以扫描的方式提供激励信号，从而在一个触控帧周期中，依次向不同行的激励电极提供激励信号。触摸感应模块322经由感应线RX1至RXn连接至所有列的感应电极，从而接收相应列的触摸感应信号。其中，m和n是自然数。触摸驱动模块321例如产生交流电信号作为激励信号，触摸感应模块322例如接收交流电信号形式的触摸感应信号，根据触摸感应信号检测出电流值，进一步根据电流值的大小获得驱动电极和感应电极交叉点的电容值，从而判断是否在该点产生触摸动作。
虽然以上以m和n为例来描述显示面板与触摸面板中的走线数目，然而本领域技术人员应清楚，以上仅仅是为了便于描述，实际应用中显示面板与触摸面板中的走线数目不一定相同。且本实施例仅是以互电容式触控为例说明触摸面板的结构及工作原理，但本领域技术人员应清楚，以上仅为触摸面板的一例，而本发明的触摸面板不限于此。
图4示出了根据本发明实施例的触摸显示***的连接结构示意图。
如图4所示，触摸显示***包括显示主机100、控制装置200和触摸显示屏300。显示主机100经由控制装置200连接至触摸显示屏300。
显示主机100用于生成控制信号和与要在触摸显示屏300上显示的图像对应的显示数据，并且将显示数据和控制信号提供给控制装置200。显示主机100用于经由接口将显示数据和控制信号传输到控制装置200。
控制装置200用于基于控制信号和从显示主机100传输的显示数据来驱动触摸显示屏300。控制装置200可以基于控制信号而处理显示数据，以生成图像信号并将图像信号传输到触摸显示屏300。
触摸显示屏300例如包括整合在一起的触摸面板和显示面板，整合方式可以根据需要来选择，例如但不限于on cell、in cell等等。显示面板上设有上述的薄膜晶体管、像素电极、公共电极以及相应的走线，触摸面板上设有上述激励电极、感应电极和相应的走线。在替代的实施例中，触摸显示屏300可以包括分立的触摸面板和显示面板。
在该实施例中，控制装置200包括显示驱动***、触摸控制***和控制模块。
显示驱动***包括第一控制模块210和缓存器211。
显示主机100经由缓存器211连接至第一控制模块210，显示主机100将显示数据传输至缓存器211中储存，缓存器211将显示数据缓存并获得缓存数据。第一控制模块210例如为显示驱动模块，第一控制模块210从缓存器211中提取缓存数据，从控制模块获得控制信号。控制信号例如包括显示同步信号，缓存器211例如为先进先出存储器。第一控制模块210连接至触摸显示屏300，以向触摸显示屏300提供显示扫描信号并驱动触摸显示屏300。显示主机100向缓存器211提供显示数据，缓存器211接收显示数据并根据显示数据向第一控制模块210提供缓存数据，第一控制模块210根据缓存数据向触摸显示屏300提供显示扫描信号，触摸显示屏300根据显示扫描信号进行显示扫描，从而显示主机100控制第一控制模块210的显示扫描频率。
缓存器211的作用是，当显示同步信号处于无效状态时，第一控制模块210从所述缓存器211提取缓存数据，当***处于触摸检测模式时，缓存器持211续接收并缓存所述显示数据。缓存器211的深度例如根据一次触摸检测有效期的最长时间和显示主机向控制装置发送的显示数据的速度来决定。
触摸控制***包括第二控制模块220。第二控制模块220与触摸显示屏300连接，用于向触摸显示屏300提供触摸扫描信号，以检测触摸显示屏300上的触摸动作，并从触摸面板接收触摸感应信号，以生成触摸控制信号。第二控制模块220例如为触摸控制模块，触摸控制模块例如包括触摸信号接收模块、触摸信息获取模块、显示控制模块。例如，触摸面板上的触摸传感器将触摸动作转换成触摸感应信号，从而触摸感应信号被触摸信号接收模块接收。触摸信息获取模块用于从触摸感应信号中获得与触摸坐标有关的信息，例如包括手势信息或触摸点的坐标信息。显示控制模块用于基于与触摸坐标有关的信息来控制显示屏进行显示。在替代的实施例中，第二控制模块220例如包括触摸信号接收模块和传输模块，传输模块用于将触摸感应信号传输至显示主机。
控制模块包括同步信号产生模块230和微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)231。微控制单元231用于向同步信号产生模块230提供模式切换信号，以向同步信号产生模块230提供模式切换信号，模式切换信号包括触控显示模式信号和显示模式信号。同步信号产生模块230用于分别向第一控制模块210和第二控制模块220提供显示同步信号和触摸同步信号。当显示同步信号为有效状态时，第一控制模块210开启以向触摸显示屏300提供显示扫描信号，触摸同步信号保持在无效状态以关闭第二控制模块220。在该实施例中，在显示同步信号无效时，触摸检测信号有效时，第二控制模块220向触摸显示屏300提供触摸扫描信号，触摸显示屏300根据触摸扫描信号进行触摸扫描，因此进行触摸扫描的频率即为触摸同步信号的频率。
图5示出了根据本发明实施例的控制装置的信号时序图。
在T1阶段，即当模式切换信号表征显示模式时，例如控制装置在上电初始完成或者复位结束后，同步信号产生模块输出的显示同步信号保持在有效状态，触摸同步信号保持在无效状态。控制装置接收到的显示数据在缓存器中经过一定深度的缓存后，传送到第一控制模块。
在T2阶段，即当模式切换信号表征触控显示模式时，微控制单元触发同步信号产生模块，分别向第一控制模块和第二控制模块发送显示同步信号和触摸同步信号。显示同步信号和触摸同步信号的状态在T21和T22之间切换，同步信号产生模块在显示同步信号为无效状态时产生有效状态的触摸同步信号。
在T21阶段，即在触摸同步信号有效期间，第二控制模块向触摸显示屏提供触摸扫描信号，对触摸显示屏进行全屏或者一部分屏幕的触摸检测。此时第一控制模块停止从缓存器提取数据，同时传入的显示数据在缓存器中缓存，在触摸有效期结束后，触摸检测停止。
在T22阶段，即在显示同步信号有效期间，同步信号产生模块在显示同步信号为有效状态时产生无效状态的触摸同步信号。第一控制模块重新开始从缓存器中提取缓存数据，并向触摸显示屏发送显示扫描信号，显示扫描信号由显示主机提供的显示数据中获得。
可以理解，本发明不局限于此，在该实施例中，T21阶段和T22阶段交替进行。在替代的实施例中，在T21阶段和T22阶段之间还可以存在一定的时间间隔，在该时间间隔内，显示同步信号和触摸同步信号均保持在无效状态，该时间间隔大于0。
应当指出的是，图5适用于示意性的说明，不能据此说明触摸同步信号和显示同步信号的大小、频率、有效时间，以及触摸同步信号和显示同步信号的大小比例关系、有效时间比例关系。
图6示出了根据本发明实施例的触摸显示控制方法的流程图。
在步骤S1中，判断是否需要进行触摸检测。如果是，则执行步骤S3；如果否，则执行步骤S2。例如，由设备的总控制***判断是否需要进行触摸检测，并将判断的结果发送给微控制单元。例如在手机开机过程中，则判断为不需要进行触摸检测，在触摸显示设备操作过程中，则判断为需要进行触摸检测。
在步骤S2中，持续产生有效状态的显示同步信号，进行显示驱动。微控制单元控制同步信号产生模块向第一控制模块提供显示同步信号，显示同步信号一直处于有效状态，并且关闭触摸同步信号。第一控制模块从缓存器中提取缓存数据，并向触摸显示屏提供显示扫描信号，第一控制模块根据缓存数据获得显示扫描信号，从而进行显示扫描的频率可以根据缓存数据的参数实现动态变化。
在步骤S3中，生成显示同步信号和触摸同步信号；当显示同步信号为有效状态时，根据显示数据向触摸显示屏提供显示扫描信号，触摸同步信号保持在无效状态；当显示同步信号为无效状态时，根据触摸同步信号向触摸显示屏提供触摸扫描信号，触摸同步信号保持在有效状态。同步信号产生模块分别向第一控制模块和第二控制模块提供显示同步信号和触摸同步信号，从而显示扫描和触摸扫描交替进行。在触摸扫描期间，第二控制模块对触摸显示屏进行全屏或者一部分屏幕的触摸检测，第二控制模块的进行触摸扫描的频率由触摸同步信号的频率决定，触摸同步信号的频率保持固定，从而进行触摸扫描的频率也保持固定。此时第一控制模块停止从缓存器提取缓存数据，同时传入的显示数据在缓存器中缓存。在显示扫描期间，第一控制模块重新开始从缓存器中提取数据，第一控制模块的显示扫描信号由显示主机提供，显示驱动频率根据实际需要而动态变化。触摸显示屏分别根据显示扫描信号和触摸扫描信号进行显示扫描和触摸扫描，显示扫描信号和触摸扫描信号的频率不相关，从而进行显示扫描的频率与进行触摸检测的频率不相关。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (11)

1.一种触摸显示屏的控制方法，其特征在于，包括：
生成显示同步信号和触摸同步信号；
当所述显示同步信号为有效状态时，根据缓存数据向所述触摸显示屏提供显示扫描信号，所述触摸同步信号保持在无效状态；
当所述显示同步信号为无效状态时，根据所述触摸同步信号向所述触摸显示屏提供触摸扫描信号，所述触摸同步信号保持在有效状态，
其中，所述触摸同步信号的频率保持固定，从而进行触摸扫描信号的频率也保持固定，所述显示扫描信号的频率与所述触摸扫描信号的频率不相关，当所述显示扫描信号的频率发生动态变化时，所述触摸扫描信号的频率保持不变。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当所述显示同步信号为无效状态时，所述触摸扫描信号的频率与所述触摸同步信号的频率相同。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
生成模式切换信号，
当所述模式切换信号表征显示模式时，所述显示同步信号保持在有效状态，所述触摸同步信号保持在无效状态。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
当所述显示同步信号无效时，对显示数据进行缓存以获得所述缓存数据。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，根据所述显示同步信号的无效时间和所述显示数据的传输速度设定缓存参数。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述缓存参数包括缓存深度。
7.一种触摸显示屏的控制装置，其特征在于，包括：
第一控制模块，用于根据缓存数据向所述触摸显示屏提供显示扫描信号；
第二控制模块，用于根据触摸同步信号向所述触摸显示屏提供触摸扫描信号；以及
同步信号产生模块，用于向所述第一控制模块发送显示同步信号，向所述第二控制模块发送所述触摸同步信号，
其中，当所述显示同步信号为有效状态时，所述第一控制模块开启以提供所述显示扫描信号，所述触摸同步信号保持在无效状态，
当所述显示同步信号为无效状态时，所述第二控制模块开启以提供所述触摸扫描信号，所述触摸同步信号保持在有效状态，
所述触摸同步信号的频率保持固定，从而进行触摸扫描信号的频率也保持固定，所述显示扫描信号的频率与所述触摸扫描信号的频率不相关，当所述显示扫描信号的频率发生动态变化时，所述触摸扫描信号的频率保持不变。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述触摸扫描信号的频率与所述触摸同步信号的频率相同。
9.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，还包括：微控制单元，用于向所述同步信号产生模块提供模式切换信号，
当所述模式切换信号表征触控显示模式时，所述同步信号产生模块在所述显示同步信号为无效状态时产生有效状态的所述触摸同步信号，在所述显示同步信号为有效状态时产生无效状态的所述触摸同步信号，
当所述模式切换信号表征显示模式时，所述同步信号产生模块在所述显示同步信号为有效状态时产生无效状态的所述触摸同步信号。
10.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，还包括：
缓存器，与所述第一控制模块相连，用于接收显示数据，并根据所述显示数据获得所述缓存数据，
当所述显示同步信号有效时，所述缓存器接受所述显示数据并获得所述缓存数据，所述第一控制模块从所述缓存器提取所述缓存数据，
当所述显示同步信号无效时，所述缓存器持续接收并缓存所述显示数据，以获得所述缓存数据。
11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述缓存器包括先进先出存储器。
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