TWI416536B - 多晶片設定位址的方法與結構以及應用的顯示系統 - Google Patents

Description

多晶片設定位址的方法與結構以及應用的顯示系統

本發明是有關於一種影像顯示技術，且特別是有關於設定影像顯示系統中的多個驅動晶片的位址的技術。

當影像顯示面積朝大尺寸發展時，以大尺寸的電視看板為例，其影像一般會由多個區塊所組成。為了達到可以對區塊的局部調光(Local Dimming)的功能，會將整個顯示面板切分成數個區塊，例如是16x8個區塊。而這些區塊的亮度等皆可獨立受到外界控制單元調整。圖1繪示顯示系統切分成數個區塊驅動的示意圖。參閱圖1，影像顯示系統的顯示面板100，例如切分成1~9的九個區塊102，其中一驅動單元106中的九個晶片104接受系統單元108的控制以對應每一個區塊102分別包括控制要顯示的影像亮度等。

系統單元108通常會經由串列介面(Serial Interface)下指令給驅動單元106。驅動單元106根據收到的指令，會調整其區塊的局部亮度，達到高顯像效能的需求，如高對比，高灰階值等等的需求。每一區塊的驅動晶片104會根據外界系統單元108所送過來的位址來決定是否收下屬於此驅動晶片的資料，然後做出調光的機制。又或是依據其他設計機制，驅動晶片104會判斷是否其是對應此驅動晶片的時段(time slot)，決定收下與否。

因此，每一個驅動晶片都必須先以硬體設定其位址。目前常見方法。一種方法是利用驅動晶片外部的腳位設定(pin setting)，針對應用組數的不同，例如16 x 8，需要額外7個腳數來對應。圖2繪示依照傳統腳位設定的機制所實施的一電路架構示意圖。參閱圖2，系統108分別於每一個驅動晶片104連接，以分別設定其位址腳位Addr_0~Addr_n，如此驅動晶片104都有其位址。

另一種傳統方法，也是藉外部的腳位設定，但是利用內建ADC來判斷外部輸入電壓，以決定驅動鏡片的位址。但應用上易因雜訊干擾導致判斷錯誤。如果結合上述的二種方式則硬體設計會較為複雜。另一種統方法是驅動晶片在出廠時就設定其位址，但是這會造成庫存控管不易。

另一種傳統方式是藉由前述的時段方式，以接收屬於對應此驅動晶片的時段才接收資料。圖3繪示傳統根據時段接收機制所實施的電路設計示意圖。參與圖3，其利用由前一級的驅動晶片110的資料輸出端DATO，以路徑112連接到下一級的驅動晶片110的資料輸入端DATI，如此資料順序流過所有的驅動晶片110。這種方式，除了需要由時脈端Clk輸入時脈，其如果要修正一筆資料，例如其中一個區塊，其需要所有資料區塊都需要重新傳輸。任何一段傳輸有誤也需要重新傳送，其時間代價很高。

因此，傳統的晶片位置的設定方法與架構仍有可以繼續研發的空間。

本發明提供對多晶片設定位址的方法與結構以及應用的顯示系統，如此晶片位址的設定就可以利用可程式的機制來隨時設定。

本發明提出一種多晶片設定位址的方法。多個晶片的分別包括一輸入致能端，一輸出致能端，一資料輸入端以及一時序端，其中前一級的該輸出致能端連接到下一級的該輸入致能端，該方法包括藉由一系統進行設定使每一個該晶片的一位址是一初始位址；設定每一個該晶片的一狀態為禁能；藉由該系統對該些晶片的一第一個晶片的該狀態設定為致能，將該第一個晶片視為一前級晶片；更新該前級晶片的該位址；致能連接於該前級晶片後的一後級晶片；更新該後級晶片的該位址。

本發明提出一種多晶片設定位址的結構，包括多個晶片。每一個晶片包括一輸入致能端，一輸出致能端，一資料輸入端以及一時序端，其中前一級該晶片的該輸出致能端連接到下一級該晶片的該輸入致能端。晶片的一第一個晶片的輸入致能端由一系統端控制。系統端連接到該些晶片的該資料輸入端與該時序端，用以分別同時輸入一資料訊號與一時序訊號給該些晶片，該些晶片接收該系統對晶片依序做位址設定。

本發明提出一種顯示系統，包括一顯示面板單元有多個顯示區塊；一系統單元；以及一驅動單元有多個晶片，接受系統單元的控制以對應驅動該些顯示區塊。每一個該晶 片包括一輸入致能端，一輸出致能端，一資料輸入端以及一時序端。前一級晶片的輸出致能端連接到下一級晶片的輸入致能端。該些晶片的一第一個晶片的該輸入致能端連接到該系統單元，其中系統單元連接到該些晶片的該資料輸入端與該時序端，用以分別同時輸入一資料訊號與一時序訊號給該些晶片，該些晶片接收該系統單元對該些晶片依序做一位址設定。該系統單元做該位址設定包括藉由該系統單元設定使每一個該晶片的一位址是一初始位址；設定每一個該晶片的一狀態為禁能；對該些晶片的一第一個晶片的該狀態設定為致能，將該第一個晶片視為一前級晶片；更新該前級晶片的該位址；致能連接於該前級晶片後的一後級晶片，其中該系統根據該前級晶片的該位址，使該前級晶片的該輸出致能端輸出一致能訊號，以致能該後級晶片更新該後級晶片的該位址；以及將該後級晶片視為該前級晶片，重複前述最後三個步驟直到全部的該些晶片設定完畢。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本發明提供一種可藉由程式化的方式來設定晶片的位址的架構及方法。本發明不需要靠晶片上額外的腳位與電阻來做位址設定，也不需要資料的接收需要與對應的時段(time slot)同步。本發明可以透過原本的串列傳輸介面， 就可以依序將每一驅動晶片設定成不同的位址，以達到局部調光之需求。本發明可廣泛適用於有多個串列晶片的位址設定。

本發明可以是模組化設計，不需事先的硬體設定。模組化的統一有易於晶片庫存管理。晶片例如是LED驅動器。又，資料的傳輸可以直接在串列介面上傳輸，無需透過其他額外的區塊傳送，如傳統圖3的方式。於本發明，傳送過程中如果有誤，可以僅就單筆資料重送。又或是如果只需更新其中一區塊的亮度時，只需要就單筆資料重送即可。

以下舉一些實施例來說明本發明，但是本發明不僅受限於所舉的實施例，以及實施例之間的結合變化。

圖4繪示依據本發明一實施例，多晶片設定位址的電路架構示意圖。參閱圖4，多個晶片120例如依序是1~K個，接受系統單元108的控制，用以分別驅動顯示面板上區塊。每一個晶片120包括一輸入致能端Ena，一輸出致能端Fault，一資料輸入端Dat以及一時序端Clk。前一級晶片120的輸出致能端Fault連接到下一級晶片120的輸入致能端Ena。

這些晶片120的第一個晶片_1的輸入致能端Ena直接與系統單元108連接，由其控制。系統單元108又可稱為系統108。後續的晶片_2~K則如前述，前一級晶片120，如晶片_1的輸出致能端Fault藉由連接路徑112，使連接到下一級晶片_2的輸入致能端Ena。系統單元108連接到 這些晶片120的資料輸入端Dat與時序端Clk，用以分別同時輸入一資料訊號與一時序訊號給這些晶片120。系統單元108對晶片120依序做位址設定。

配合圖4的電路結構，在無需大幅改變晶片硬體設計下，本發明可以藉由軟體的執行，以進行晶片的位址設定。圖5繪示依據本發明一實施例，設定位址的狀態示意圖。參閱圖5，整個系統的運作方式可分為幾個階段。以下以一K個區塊為例，對應K個晶片。

於初始階段，所有區塊位址都設定為0，其例如由系統單元108對晶片120進行重置，使所有晶片的位址都是一初始值，例如為0。

又，所有晶片_1~K的輸出致能端Fault都設定為禁能，例如Fault=0。因此，所有晶片_1~K無法接收，因為晶片_1~K的輸入致能端Ena接收到的是0的資料或是Fault=0的資料。

接著如階段2，系統致能晶片_1的輸入致能端Ena被致能，且系統將晶片_1的位址更新，例如由初始的0改變為1。此時，晶片_2~K仍是在禁能的狀態。

接著如階段3，由於晶片_1已設定完成，系統可以控制晶片_1的輸出致能端Fault，使其輸出致能訊號，即例如Fault=1。因此，晶片_2會被致能。系統就以相同的方式，將晶片_2的位址改變為2。此時，晶片_3~K仍是在禁能的狀態。

依照相同的方式，如階段4~6，晶片_3~5的位址也被 設定，其位址例如依序為3~5。如此方式繼續設定其他晶片，直到所有晶片都設定完畢即可，且所有晶片都改變成致能的狀態。

後續的應用，例如可以用於如圖1的使用。系統只需根據影像資料做區塊背光調整，例如透過串列介面或是其他介面傳送到各個指定的發光區塊。各個發光區塊的驅動晶片根據位址收下資料，然後做調光。系統只需針對背光有需要調整的發光元件區塊做調整即可。

本發明的架構與方式，在控制顯示面板的區塊亮度而言，可以使接線減少。LED控制器只需控制區塊晶片的輸入致能端Ena腳位，其他的LED區塊可利用LED驅動晶片之間的串接方式互相連接，間接達到控制的目的。又，LED驅動晶片的形式固定，不需傳統上因應不同區塊數而有不同型號或設計。

又，本發明的系統端較易於統一。傳統中因不同區塊數量而需要有不同設計，或者因應不同定址方式，而需要更改有不同設計。本發明的架構則保留了較大彈性。系統端的擴充只需要送出不同位址就可以定址到不同數目的LED驅動晶片。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧顯示面板

102‧‧‧區塊

104‧‧‧驅動晶片

106‧‧‧驅動單元

108‧‧‧系統單元

110‧‧‧驅動晶片

112‧‧‧路徑

圖1繪示顯示系統切分成數個區塊驅動的示意圖。

圖2繪示依照傳統腳位設定的機制所實施的一電路架構示意圖。

圖3繪示傳統根據時段接收機制所實施的電路設計示意圖。

圖4繪示依據本發明一實施例，多晶片設定位址的電路架構示意圖。

圖5繪示依據本發明一實施例，設定位址的狀態示意圖。

Claims (12)

1. 一種多晶片設定位址的方法，其中多個晶片分別包括一輸入致能端，一輸出致能端，一資料輸入端以及一時序端，其中前一級的該輸出致能端連接到下一級的該輸入致能端，該方法包括：藉由一系統進行設定使每一個該晶片的一位址是一初始位址；設定每一個該晶片的一狀態為禁能；藉由該系統對該些晶片的一第一個晶片的該狀態設定為致能，將該第一個晶片視為一前級晶片；更新該前級晶片的該位址；致能連接於該前級晶片後的一後級晶片；以及更新該後級晶片的該位址。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片設定位址的方法，其中如果該些晶片的數量超過二個，將該後級晶片視為該前級晶片，重複最後三個步驟直到全部的該些晶片設定完畢，包括：更新該前級晶片的該位址；致能連接於該前級晶片後的一後級晶片；以及更新該後級晶片的該位址。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片設定位址的方法，其中更新後的該些晶片的該些位址是異於該初始位址多個連續位址。
4. 如申請專利範圍第3項所述之多晶片設定位址的 方法，其中該初始位址是0。
5. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片設定位址的方法，其中該些位址是1,2,...,K的連續位址，其中K為正整數。
6. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片設定位址的方法，其中該系統藉由該資料輸入端輸入該位址給對應的該晶片。
7. 一種多晶片設定位址的結構，包括：多個晶片，每一個該晶片包括：一輸入致能端；一輸出致能端；一資料輸入端；以及一時序端，其中前一級該晶片的該輸出致能端連接到下一級該晶片的該輸入致能端，其中該些晶片的一第一個晶片的該輸入致能端由一系統端控制，其中該系統端連接到該些晶片的該資料輸入端與該時序端，用以分別同時輸入一資料訊號與一時序訊號給該些晶片，該些晶片接收該系統對晶片依序做位址設定，其中該系統藉由已設定完成的前一級該晶片，使該輸出致能端輸出一致能訊號以致能下一級該晶片，以進一步接受位址設定。
8. 一種顯示系統，包括：一顯示面板單元，包括多個顯示區塊； 一系統單元；以及一驅動單元，包括多個晶片，接受該系統單元的控制以對應驅動該些顯示區塊，其中每一個該晶片包括：一輸入致能端；一輸出致能端；一資料輸入端；以及一時序端，其中前一級該晶片的該輸出致能端連接到下一級該晶片的該輸入致能端，其中該些晶片的一第一個晶片的該輸入致能端連接到該系統單元，其中該系統單元連接到該些晶片的該資料輸入端與該時序端，用以分別同時輸入一資料訊號與一時序訊號給該些晶片，該些晶片接收該系統單元對該些晶片依序做一位址設定，其中該系統單元做該位址設定包括：藉由該系統單元設定使每一個該晶片的一位址是一初始位址；設定每一個該晶片的一狀態為禁能；對該些晶片的一第一個晶片的該狀態設定為致能，將該第一個晶片視為一前級晶片；更新該前級晶片的該位址；致能連接於該前級晶片後的一後級晶片，其中該系統根據該前級晶片的該位址，使該前級晶片的該輸出致能端輸出一致能訊號，以致能該後級晶片；更新該後級晶片的該位址；以及將該後級晶片視為該前級晶片，重複前述最後三 個步驟直到全部的該些晶片設定完畢。
9. 如申請專利範圍第8項所述之一種顯示系統，其中更新後的該些晶片的該些位址是異於該初始位址多個連續位址。
10. 如申請專利範圍第8項所述之一種顯示系統，其中該初始位址是0。
11. 如申請專利範圍第8項所述之一種顯示系統，其中該些位址是1,2,...,K的連續位址，其中K為正整數。
12. 如申請專利範圍第8項所述之一種顯示系統，其中該系統單元藉由該資料輸入端輸入該位址給對應的該晶片。