TWI493401B - 電腦系統及其觸控及顯示資料傳輸裝置與方法 - Google Patents

電腦系統及其觸控及顯示資料傳輸裝置與方法 Download PDF

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Description

電腦系統及其觸控及顯示資料傳輸裝置與方法
本發明是有關於一種觸控及顯示資料傳輸技術，且特別是有關於一種電腦系統及其觸控及顯示資料傳輸裝置與方法。
觸控技術為相當直覺式的輸入方式，因此配置結合觸控技術的觸控顯示裝置，成為現代電腦系統的主流。目前在系統設計上，各自獨立的觸控面板與顯示面板，需要各自獨立的連接線材、機構設計考量與個別的電氣特性連接考量等等。以目前設計趨勢來說，觸控面板在系統超薄的尺寸規格下，造成整合設計的困難。舉例來說，在掀合式(clam-shell)的筆記型電腦中，往往利用轉軸配置主機與顯示面板間的連線。在轉軸軸心空間不多的情形下，欲額外配置供觸控面板與主機連線的線材，具有非常高的難度。
上述的問題將造成額外的設計成本產生，並且額外設計的參數與考量將導致觸控面板不易達到標準化的設計。然而，對於簡化設計，以及使設計能達到標準化與共用性，已是現今電子產品重要的設計指標。
因此，如何設計一個電腦系統及其觸控及顯示資料傳輸裝置與方法，以有效地對系統及連接介面進行整合與簡化，使其架構的設計更具有彈性，乃為此一業界亟待解決的問題。
因此，本發明之一態樣是在提供一種觸控及顯示資料傳輸裝置，應用於具有觸控顯示裝置之電腦系統中，且觸控顯示裝置包含顯示面板以及觸控面板，觸控及顯示資料傳輸裝置包含：顯示面板資訊儲存模組、觸控控制模組、顯示面板訊號傳輸介面以及訊號傳輸模組。顯示面板資訊儲存模組設置於觸控顯示裝置，用以儲存至少一顯示面板設定資訊。觸控控制模組設置於觸控顯示裝置，用以根據觸控面板上之至少一觸控動作產生至少一觸控訊號。訊號傳輸模組設置於電腦系統之主機。其中訊號傳輸模組於顯示面板初始化時間內，經由顯示面板訊號傳輸介面之至少一特定通道，自顯示面板資訊儲存模組讀取顯示面板設定資訊。訊號傳輸模組於顯示面板初始化時間後，經由相同之特定通道，自觸控控制模組接收觸控訊號。
依據本發明一實施例，觸控及顯示資料傳輸裝置更包含顯示資料暫存模組以及觸控資料暫存模組，設置於主機，訊號傳輸模組儲存顯示面板設定資訊於顯示資料暫存模組，以及儲存觸控訊號於觸控資料暫存模組。顯示資料暫存模組之值於顯示面板初始化時間後進行閂鎖。
依據本發明另一實施例，其中顯示面板於顯示面板初始化時間內，根據顯示面板設定資訊進行初始化。
依據本發明又一實施例，其中訊號傳輸模組於顯示面板初始化時間後，更傳送至少一設定資訊至觸控控制模組，以使觸控控制模組根據設定資訊初始化觸控面板後，自觸控控制模組接收觸控訊號。
依據本發明再一實施例，其中訊號傳輸模組包含：顯示傳輸單元以及觸控傳輸單元。顯示傳輸單元用以於顯示面板初始化時間內，經由顯示面板訊號傳輸介面之特定通道，自顯示面板資訊儲存模組讀取顯示面板設定資訊。觸控傳輸單元用以於顯示面板初始化時間後，經由相同之特定通道，自觸控控制模組接收觸控訊號。
依據本發明更具有之一實施例，其中顯示傳輸單元於顯示面板初始化時間後關閉。
依據本發明再具有之一實施例，其中顯示面板訊號傳輸介面為內部整合電路(inter-integrated circuit；I2 C)介面。顯示面板設定資訊包含至少一延伸顯示識別資料(Extended display identification data；EDID)參數，顯示面板資訊儲存模組為電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory；EEPROM)。
本發明之另一態樣是在提供一種觸控及顯示資料傳輸方法，應用於觸控及顯示資料傳輸裝置中，觸控及顯示資料傳輸裝置位於具有觸控顯示裝置之電腦系統中，觸控及顯示資料傳輸方法包含：於顯示面板初始化時間內，使觸控及顯示資料傳輸裝置之訊號傳輸模組，經由觸控及顯示資料傳輸裝置之顯示面板訊號傳輸介面之至少一特定通道，自顯示面板資訊儲存模組讀取顯示面板設定資訊；使觸控顯示裝置包含之顯示面板初始化；於顯示面板初始化時間後，使訊號傳輸模組，經由相同之特定通道，傳送至少一設定資訊至觸控及 顯示資料傳輸裝置之觸控控制模組；使觸控顯示裝置包含之觸控面板根據設定資訊初始化觸控面板；使觸控控制模組根據觸控面板上之至少一觸控動作產生至少一觸控訊號；以及使訊號傳輸模組經由相同之特定通道，自觸控控制模組接收觸控訊號。
依據本發明一實施例，觸控及顯示資料傳輸方法更包含：使訊號傳輸模組儲存顯示面板設定資訊於顯示資料暫存模組，以及儲存觸控訊號於觸控資料暫存模組。觸控及顯示資料傳輸方法更包含：使顯示資料暫存模組之值於顯示面板初始化時間後進行閂鎖。
依據本發明另一實施例，觸控及顯示資料傳輸方法更包含：於顯示面板初始化時間內，使訊號傳輸模組之顯示傳輸單元經由顯示面板訊號傳輸介面之特定通道，自顯示面板資訊儲存模組讀取顯示面板設定資訊；以及於顯示面板初始化時間後，使訊號傳輸模組之觸控傳輸單元經由相同之特定通道，自觸控控制模組接收觸控訊號。
依據本發明又一實施例，觸控及顯示資料傳輸方法更包含：使顯示傳輸單元於顯示面板初始化時間後關閉。
本發明之再一態樣是在提供一種電腦系統。電腦系統包含觸控顯示裝置、主機以及觸控及顯示資料傳輸裝置。觸控顯示裝置包含顯示面板以及觸控面板。觸控及顯示資料傳輸裝置包含：顯示面板資訊儲存模組、觸控控制模組、顯示面板訊號傳輸介面以及訊號傳輸模組。顯示面板資訊儲存模組設置於觸控顯示裝置，用以儲存至少一顯示面板設定資訊。觸控控制模組設置於觸控顯示裝置，用以根據 觸控面板上之至少一觸控動作產生至少一觸控訊號。訊號傳輸模組設置於電腦系統之主機。其中訊號傳輸模組於顯示面板初始化時間內，經由顯示面板訊號傳輸介面之至少一特定通道，自顯示面板資訊儲存模組讀取顯示面板設定資訊。訊號傳輸模組於顯示面板初始化時間後，經由相同之特定通道，自觸控控制模組接收觸控訊號。
依據本發明一實施例，觸控及顯示資料傳輸裝置更包含顯示資料暫存模組以及觸控資料暫存模組，設置於主機，訊號傳輸模組儲存顯示面板設定資訊於顯示資料暫存模組，以及儲存觸控訊號於觸控資料暫存模組。顯示資料暫存模組之值於顯示面板初始化時間後進行閂鎖。
依據本發明另一實施例，其中顯示面板於顯示面板初始化時間內，根據顯示面板設定資訊進行初始化。
依據本發明又一實施例，其中訊號傳輸模組於顯示面板初始化時間後，更傳送至少一設定資訊至觸控控制模組，以使觸控控制模組根據設定資訊初始化觸控面板後，自觸控控制模組接收觸控訊號。
依據本發明再一實施例，其中訊號傳輸模組包含：顯示傳輸單元以及觸控傳輸單元。顯示傳輸單元用以於顯示面板初始化時間內，經由顯示面板訊號傳輸介面之特定通道，自顯示面板資訊儲存模組讀取顯示面板設定資訊。觸控傳輸單元用以於顯示面板初始化時間後，經由相同之特定通道，自觸控控制模組接收觸控訊號。
依據本發明更具有之一實施例，其中顯示傳輸單元於顯示面板初始化時間後關閉。
依據本發明再具有之一實施例，其中顯示面板訊號傳輸介面為I2 C介面。顯示面板設定資訊包含至少一延伸顯示識別資料參數，顯示面板資訊儲存模組為電子抹除式可複寫唯讀記憶體。
應用本發明之優點係在於藉由將觸控及顯示資料共用相同的傳輸路徑，並以有效的方式避免共用傳輸路徑時造成的衝突，可以減少傳輸路徑的使用，簡化觸控顯示裝置與主機間的訊號傳輸，更可實現具有彈性的設計，而輕易地達到上述之目的。
請參照第1圖。第1圖為本發明一實施例中，一種電腦系統1的方塊圖。電腦系統1包含觸控顯示裝置10、主機12以及觸控及顯示資料傳輸裝置14。
觸控顯示裝置10包含顯示面板100以及觸控面板102。其中，顯示面板100可依據由主機12傳送而來的顯示資料產生顯示畫面於其上，以供使用者觀看。於本實施例中，顯示面板100由源極驅動器1000、閘極驅動器1002以及背光模組1004分別提供資料與光源，以產生顯示畫面。
觸控面板102則可依據使用者的觸控動作產生感測的資料，以傳送至主機12判斷觸控的位置。於不同實施例中，觸控面板102可為例如但不限於電容式、電阻式、音波式、光學式等形式的觸控面板。主機12可由例如不限於設置於其上的處理模組(未繪示)產生欲顯示於顯示面板 100上的顯示資料，並可依據觸控面板102的感測資料判斷觸控的位置。
主機12與觸控顯示裝置10間可藉由觸控及顯示資料傳輸裝置14進行顯示及觸控資料的傳送。
於一實施例中，觸控及顯示資料傳輸裝置14可於主機12及觸控顯示裝置10兩端包含對應的資料傳輸介面。於主機12一端，觸控及顯示資料傳輸裝置14可包含如第1圖中所繪示的顯示介面1400、訊號傳輸模組20以及通用序列匯流排(universal serial bus；USB)介面1402等，形成於主電路板120上，以傳送及接收不同規格的訊號。
於觸控顯示裝置10一端，觸控及顯示資料傳輸裝置14可包含使顯示面板100得以運作的電路，例如但不限於顯示面板資訊儲存模組22、時序控制器1420、直流-直流轉換器1422、伽瑪電壓產生器1424、背光驅動器1426等，並形成於一個顯示面板控制板142上。觸控及顯示資料傳輸裝置14於觸控顯示裝置10一端，可更進一步包含使觸控面板102得以運作的電路，例如但不限於驅動電路1440及觸控控制模組24，並形成於一個觸控面板控制板144上。需注意的是，在實作上，顯示面板控制板142以及觸控面板控制板144可能為兩個獨立的電路板，亦可能為單一電路板的兩個區域。
主機12及觸控顯示裝置10兩端之間，可藉由顯示面板訊號傳輸介面26進行資料的傳輸與溝通。顯示面板訊號傳輸介面26可包含複數接腳(未繪示)及纜線，以傳送不同內容與規格的資料。其中，各個接腳相當於一個資料傳 輸的通道。
舉例來說，主機12一端產生的顯示資料，可藉由顯示介面1400傳送至時序控制器1420。顯示介面1400可為例如但不限於低電壓差動訊號(low-voltage differential signaling；LVDS)介面或是嵌入式顯示埠(embedded display port；eDP)介面。而其他訊號如用以產生面板驅動電壓的訊號、產生伽瑪校正電壓的訊號及用以驅動背光模組1004的訊號，則可由主機12一端傳送至直流-直流轉換器1422、伽瑪電壓產生器1424以及背光驅動器1426。
請參照第2圖。第2圖為本發明一實施例中，觸控及顯示資料傳輸裝置14經簡化後的方塊圖。於第2圖中，主要繪示觸控及顯示資料傳輸裝置14中的：訊號傳輸模組20、顯示面板資訊儲存模組22、觸控控制模組24以及顯示面板訊號傳輸介面26。
於本實施例中，訊號傳輸模組20包含：顯示傳輸單元200(A1)以及觸控傳輸單元202(B1)。關於此二單元的運作方式，將於後續的段落有更詳細的說明。
顯示面板資訊儲存模組22(A2)用以儲存至少一顯示面板設定資訊。於一實施例中，顯示面板資訊儲存模組22為例如但不限於電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory；EEPROM)。顯示面板設定資訊可為例如但不限於延伸顯示識別資料(Extended display identification data；EDID)參數，以儲存顯示面板100的廠商名稱、序號、基本顯示參數如預設解析度、色度、水平及垂直尺寸 等資訊。
觸控控制模組24(B2)設置於觸控顯示裝置10中。當觸控控制模組24接收到根據觸控面板102上的觸控動作所產生的觸控資料後，將據以產生觸控訊號。
顯示面板訊號傳輸介面26於本實施例中，包含支援內部整合電路(inter-integrated circuit；I2 C)介面之特定通道(亦即一特定之接腳)，同時並包含傳送資料所需的供應電壓VDD、資料傳輸路徑DATA以及時脈傳輸路徑CLOCK。
請同時參照第3A圖及第3B圖。第3A圖及第3B圖為本發明一實施例中，觸控及顯示資料傳輸方法300的流程圖。訊號傳輸模組20的詳細運作方式，將在此搭配第3圖進行說明。
於步驟301，系統啟動以進行初始化。此時，系統將先進入顯示面板初始化時間。於步驟302，顯示傳輸單元200將對I2 C介面進行偵測，並於步驟303判斷I2 C介面是否為空閒。當I2 C介面並非空閒，則流程將回至步驟302繼續偵測。當I2 C介面已空閒，則顯示傳輸單元200將於步驟304設定為主控接收端(master receiver)，顯示面板資訊儲存模組22於步驟305設定為其對應的受控傳送端(slave transmitter)。
於步驟306，顯示傳輸單元200進一步判斷I2 C介面上是否有多個主控單元。如為是，則顯示傳輸單元200將於步驟307進行時序同步及仲裁，並於步驟308判斷是否贏得仲裁。當未贏得仲裁時，流程將回至步驟302，繼續進行偵測。
當流程於步驟308贏得仲裁，或是於步驟306判斷I2 C介面上僅具有顯示傳輸單元200本身一個單元，則流程將進行至步驟309，以將顯示面板設定資訊由顯示面板資訊儲存模組22(A2)傳送至顯示傳輸單元200(A1)。於步驟310，傳輸結束後，顯示傳輸單元200將設定I2 C介面為空閒。於步驟311，主機12將取得並儲存顯示面板設定資訊。於步驟312，顯示面板100將於顯示面板初始化時間內，根據顯示面板設定資訊進行初始化。
於本實施例中，顯示傳輸單元200將把接收到的顯示面板設定資訊儲存於顯示資料暫存模組204中。於本實施例中，顯示資料暫存模組204在儲存顯示面板設定資訊後，將閂鎖其儲存之值。
於步驟313，觸控面板102將於顯示面板初始化時間後進行初始化。類似地，觸控傳輸單元202將於步驟314及步驟315分別對I2 C介面進行偵測，以判斷I2 C介面是否為空閒。當I2 C介面並非空閒，則流程將回至步驟314繼續偵測。當I2 C介面已空閒，則觸控傳輸單元202將於步驟316設定為主控傳送端(master transmitter)，觸控控制模組24於步驟317設定為其對應的受控接收端(slave receiver)。
於步驟318，觸控傳輸單元202進一步判斷同一個I2 C介面上是否有多個主控的單元。如為是，則觸控傳輸單元202將於步驟319進行時序同步及仲裁，並於步驟320判斷是否贏得仲裁。當未贏得仲裁時，流程將回至步驟314，繼續進行偵測。
當流程於步驟320贏得仲裁，或是於步驟318判斷I2 C介面上僅具有觸控傳輸單元202本身一個主控的單元，則流程將進行至步驟321，以將設定資訊由觸控傳輸單元202(B1)傳送至觸控控制模組24(B2)。於步驟322，傳輸結束後，觸控傳輸單元202將設定I2 C介面為空閒。於步驟323，觸控控制模組24將進行組態。接著，流程將進行至A點。
請參照第3B圖。流程在接續第3A圖的A點後，將進行至步驟324。以偵測各個產生的觸控動作。以下，依據觸控傳輸單元202及觸控控制模組24間的主受控關係，以下之各步驟可區分為兩種狀況。
首先，於狀況(I)，觸控控制模組24將於步驟325及步驟326分別對I2 C介面進行偵測，以判斷I2 C介面是否為空閒。當I2 C介面並非空閒，則流程將回至步驟325繼續偵測。當I2 C介面已空閒，則觸控控制模組24將於步驟327設定為主控傳送接收端，觸控傳輸單元202於步驟328設定為其對應的受控接收端。
於步驟329，觸控控制模組24進一步判斷同一個I2 C介面上是否有多個主控的單元。如為是，則觸控控制模組24將於步驟330進行時序同步及仲裁，並於步驟331判斷是否贏得仲裁。當未贏得仲裁時，流程將回至步驟325，繼續進行偵測。
當流程於步驟331贏得仲裁，或是於步驟329判斷I2 C介面上僅具有觸控控制模組24本身一個主控的單元，則流程將進行至步驟332，以將觸控訊號由觸控控制模組24 (B2)傳送至觸控傳輸單元202(B1)。於步驟333，主機12一端將接收到觸控訊號。接著於步驟334，觸控控制模組24將判斷觸控訊號是否停止傳輸，並於尚未停止傳輸時回至步驟332繼續進行傳輸。當步驟334中觸控控制模組24判斷觸控訊號已停止傳輸時，將於步驟335設定I2 C介面為空閒，以結束觸控傳輸流程。
另一方面，於狀況(II)，觸控傳輸單元202將於步驟325及步驟326分別對I2 C介面進行偵測，以判斷I2 C介面是否為空閒。當I2 C介面並非空閒，則流程將回至步驟325繼續偵測。當I2 C介面已空閒，則觸控傳輸單元202將於步驟327設定為主控接收端，觸控控制模組24於步驟328設定為其對應的受控傳送端。
於步驟329，觸控傳輸單元202進一步判斷同一個I2 C介面上是否有多個主控的單元。如為是，則觸控傳輸單元202將於步驟330進行時序同步及仲裁，並於步驟331判斷是否贏得仲裁。當未贏得仲裁時，流程將回至步驟325，繼續進行偵測。
當流程於步驟331贏得仲裁，或是於步驟329判斷I2 C介面上僅具有觸控傳輸單元202本身一個主控的單元，則流程將進行至步驟332，以將觸控訊號由觸控控制模組24(B2)傳送至觸控傳輸單元202(B1)。於步驟333，主機12一端將接收到觸控訊號。接著於步驟334，觸控傳輸單元202將判斷觸控訊號是否停止傳輸，並於尚未停止傳輸時回至步驟332繼續進行傳輸。當步驟334中觸控傳輸單元202判斷觸控訊號已停止傳輸時，將於步驟335設定I2 C 介面為空閒，以結束觸控傳輸流程。
然而，於本實施例中，在顯示面板100初始化完成後，顯示傳輸單元200與觸控傳輸單元202都做為同一匯流排通道上的主控單元將會有兩個(如狀況(I)中的顯示傳輸單元200與觸控控制模組24，以及狀況(II)中的顯示傳輸單元200與觸控傳輸單元202)，如顯示傳輸單元200在觸控傳輸單元202持續接收觸控訊號的時候，同時進行顯示面板設定資訊的讀取，則將影響到觸控訊號的傳輸，造成觸控的不穩定。
因此，請參照第4圖。第4圖為本發明另一實施例中，觸控及顯示資料傳輸方法400的流程圖。於本實施例中，步驟401-412實際上與第3A圖所繪示的步驟301-312相同，因此不再贅述。然而，在步驟412執行完後，顯示傳輸單元200將在顯示面板初始化時間後，於步驟413關閉。
於步驟414，觸控面板102將於顯示面板初始化時間後進行初始化。於一實施例中，觸控控制模組24在經過初始化後，將預設為受控端。由於此時顯示訊號傳輸單元200已經關閉，因此I2 C介面上將僅具有一個主控的單元，即觸控傳輸單元202。因此，第3A圖及第3B圖中的仲裁及相關判斷步驟均可略過。流程將於步驟415及416直接設定觸控傳輸單元202為主控傳送端及設定觸控控制模組24為其對應的受控接收端，並於步驟417將設定資訊由觸控傳輸單元202(B1)傳送至觸控控制模組24(B2)。
需注意的是，於上一段所述之初始化過程僅為一可能的實施方式，於其他實施例中，亦可以其他的方式進行觸 控控制模組24的初始化。舉例來說，於一實施例中觸控控制模組24可不需自觸控傳輸單元202接收設定資訊，而可以另行於觸控面板控制板144上設置儲存單元以儲存所需的設定資訊，並在初始化階段進行讀取。
於步驟418，傳輸結束後，觸控傳輸單元202將設定I2 C介面為空閒。於步驟419，觸控控制模組24與觸控傳輸單元202將進行組態。此組態過程可決定觸控控制模組24與觸控傳輸單元202何者做為主控的單元，以於後續的步驟(步驟420-426)，進行類似第3B圖繪示的步驟324-335，但可進一步省略仲裁及相關判斷步驟(亦即步驟325-326與步驟329-331)。因此，經組態過程後，觸控控制模組24與觸控傳輸單元202亦如前一實施例中，以狀況(I)或狀況(II)達到觸控訊號傳輸的目的，在此將不再贅述。
請參照第5圖。第5圖為本發明另一實施例中，觸控及顯示資料傳輸裝置14經簡化後的方塊圖。於第5圖中，主要繪示觸控及顯示資料傳輸裝置14中的：訊號傳輸模組20、顯示面板資訊儲存模組22、觸控控制模組24以及顯示面板訊號傳輸介面26。
於本實施例中，訊號傳輸模組20(A0)為單一個傳輸模組，與第2圖中尚包含兩個獨立的傳輸單元的架構並不相同。訊號傳輸模組20本身可交替做為顯示訊號及觸控訊號的傳輸單元。因此，其運作流程亦不存在有第3A圖及第3B圖中的仲裁及相關判斷步驟，而與第4圖中的流程相似。
需注意的是，第1圖所繪示的顯示面板控制板142以及觸控面板控制板144間，共用的傳輸路徑在由顯示面板控制板142拉線至觸控面板控制板144時，可另設置連接器，亦可設計為無連接器方式。於一實施例中，兩者間可藉由異方性導電膠膜或是熱壓熔錫的方式直接焊接。
於一實施例中，觸控面板控制板144的驅動電路1440以及顯示面板控制板142的直流-直流轉換器1422亦可共用顯示面板訊號傳輸介面26上的傳輸通道，以傳送電壓予以驅動，如第1圖中以虛線繪製的傳輸路徑。然而此部份的訊號產生衝突的機會較低，因此可不需以上述的機制解決衝突狀況。
因此，藉由上述觸控及顯示資料傳輸裝置及方法的設計，觸控顯示裝置及主機間的傳輸通道將可部份共用，特別是將傳送顯示面板設定資訊的顯示資料通道(display data channel)與傳送觸控面板資料的I2 C通道整合，以節省接腳數目。並且，共用傳輸路徑時產生的衝突，將可藉由本發明的設計有效地解決，不但減少傳輸路徑的使用，簡化觸控顯示裝置與主機間的訊號傳輸，更可實現具有彈性的設計。再者，藉由將顯示資料通道與I2 C通道整合後，主機與觸控顯示面板間可將省下的接腳另設其他規格的傳輸通道，如第1圖所示的通用序列匯流排通道。因此，這樣的實施方式將可達到通用序列匯流排通道與I2 C通道共同設計(co-design)的效果。
請參照第6圖。第6圖為本發明一實施例中，電腦系統6的方塊圖。電腦系統6中包含主機12以及未支援觸控 技術的顯示裝置60。在此情形下，如欲升級為具觸控功能的觸控顯示裝置，則主機12的電路板無需再重新設計，僅需採用上述的系統設計與軟體流程的概念，即可升級為第1圖的電腦系統1。因此，重新設計主機12端電路板衍生的線路圖、佈局圖、驗證、製造及時間的成本，以及多個料號的工廠成本與管銷費用將可省略。
請參照第7圖。第7圖為本發明一實施例中，電腦系統7的方塊圖。電腦系統7中包含主機12以及觸控顯示裝置70。於本實施例中，架構與第1圖所示相近。但如觸控顯示裝置70中，觸控面板102的觸控控制模組24所支援的是通用序列匯流排通道，則此架構中的主機12一端的電路板仍可應用於這類型的觸控面板102，改將通用序列匯流排通道與觸控控制模組24相連即可，而不需重新設計。
請參照第8A圖及第8B圖。第8A圖及第8B圖分別為本發明一實施例中，電腦系統8及8’的方塊圖。於本實施例中，訊號傳輸模組20包含顯示資料通道介面80及I2 C通道介面82。其中，顯示資料通道介面80及I2 C通道介面82可選擇性地如1圖所示的整合為單一通道，亦可各自獨立。於第8A圖及第8B圖中，係繪示為各自獨立的形式。
當顯示面板訊號傳輸介面26的接腳安排上，將通用序列匯流排通道以及I2 C通道採取共腳位的定義。因此不論是如第8A圖中與支援通用序列匯流排通道的觸控面板102連接，或是如第8B中與支援I2 C通道的觸控面板102連接，都是從同樣的接腳連接。雖然此介面可同時應用於支援通用序列匯流排通道以及I2 C通道的觸控面板102，但是 主機12的電路板設計需要依不同的通道類型設計以進行搭配，無法共板。
請參照表格1。表格1為本發明一實施例中，不同顯示介面與不同的觸控面板規格設計下，對應的接腳安排方式。
在觸控面板規格上，可區分為四種類型。當觸控面板支援的是I2 C通道時，可區分為將I2 C通道與顯示資料通道(DDC)整合的方式(如第1圖所示)，以及獨立設置I2 C通道的情形。當觸控面板支援的是通用序列匯流排通道時，可區分為通用序列匯流排與I2 C通道共同設計的情形(如第1圖及第7圖所示)，以及將通用序列匯流排通道以及I2 C通道採取共腳位定義，使主機電路板分別設計的情形。
如前所述，於一實施例中，顯示介面1400可採用低電壓差動訊號介面(LVDS)。由於在低電壓差動訊號介面下，依解析度的不同，可採用單通道低電壓差動訊號介面或是雙通道低電壓差動訊號介面。因此，可設計的接腳定義包括第9圖所示的接腳安排方式(1)、接腳安排方式(2)及接腳安排方式(3)。其中，接腳安排方式(1)是搭配單通道低電壓差動訊號介面，而接腳安排方式(2)及(3)則可搭配雙通道或單通道低電壓差動訊號介面，並最多支援 至雙通道。更詳細的內容將於後續段落進行說明。
另一方面來說，於一實施例中，顯示介面1400可採用嵌入式顯示埠介面(eDP)。根據顯示面板100支援的解析度與嵌入式顯示埠介面通道支援的數目，可以區分為採用30接腳數以及40接腳數的設計。其中30接腳數的設計可支援單通道或雙通道，並提供接腳安排方式(4)-(8)。而40接腳數的設計則可支援到四通道，並提供接腳安排方式(9)-(13)。
其中嵌入式顯示埠介面可設置有輔助通道(auxiliary channel；AUX)，以輔助傳輸特定的部份訊號。依照輔助通道所傳輸的訊號類別組合，可區分為狀況1至狀況4的情形。詳細的說明請參照第9A-9D9A-9D圖。第9A-9D圖分別為本發明一實施例中，支援嵌入式顯示埠介面通道的顯示面板控制板142及顯示面板100的方塊圖。
在第9A圖中(對應於表格1的狀況1)，其線路與腳位定義上，包括用以與顯示面板資訊儲存模組22傳輸資料的顯示資料通道以及背光控制訊號的通道(可包含例如但不限於背光致能訊號與背光波寬調變訊號通道)。在此狀況下，分別可提供對應30接腳數設計的接腳安排方式(4)，以及對應40接腳數設計的接腳安排方式(9)。
在第9B圖中(對應於表格1的狀況2)，其線路與腳位定義上，需要包括顯示資料通道，但由於背光控制訊號在本實施例中藉由輔助通道傳送，因此不需要額外定義。在此狀況下，分別可提供對應30接腳數設計的接腳安排方式(5)，以及對應40接腳數設計的接腳安排方式(10)。
在第9C圖中(對應於表格1的狀況3)，其線路與腳位定義上，需要包括背光控制訊號的通道，但由於顯示資料通道在本實施例中藉由輔助通道傳送，因此不需要額外定義。在此狀況下，分別可提供對應30接腳數設計的接腳安排方式(6)，以及對應40接腳數設計的接腳安排方式(11)。
在第9D圖中(對應於表格1的狀況4)，其線路與腳位定義上，顯示資料及背光控制訊號均由輔助通道傳送，因此皆不需要額外定義。在此狀況下，分別可提供對應30接腳數設計的接腳安排方式(7)與(8)，以及對應40接腳數設計的接腳安排方式(12)與(13)。
以下將就接腳安排方式(1)-(13)進行詳細的說明。首先，請參照表格2A。表格2A本發明一實施例中，接腳安排方式(1)的詳細內容。
接腳安排方式(1)適用於低電壓差動訊號介面在單通道，40接腳數的情形。其中，此設計利用原本預留做為低電壓差動訊號的偶資料與時脈差動對的接腳20-30，提供觸控面板使用。其中，I2 C通道的接腳(接腳20-21)通用序列匯流排的接腳(接腳23-24)互相可做為不同主板料號間的選擇。因此，在對於支援不同介面的觸控面板上，不論是主機端的電路板線路設計或是顯示面板訊號傳輸介面的傳輸線規格，可維持單一共用性的設計，不需重新製作。
請參照表格2B。表格2B本發明一實施例中，接腳安排方式(2)的詳細內容。在此，僅主要列出與第11A圖互異的接腳4-7、20-30以及33-34，而省略重複的部份。
接腳安排方式(2)可適用於單通道或雙通道的低電壓差動訊號介面，特別是針對較高解析度及掃描頻率的高規格面板(即雙通道)。因此，接腳20-30可做為雙通道模式下，偶訊號的傳輸。主要設計原則在於觸控面板的電源與顯示面板資訊儲存模組的電源共用腳位(接腳4：V_EEDID/TP_V1)，以及觸控面板的時脈/資料與顯示面板資訊儲存模組的時脈/資料共用腳位(接腳6、7：CLK EEDID/TP_I2C_CLK、DATA EEDID/TP_I2C_DAT)。在使 用本實施例中的接腳安排方式時，如使用支援I2 C介面的觸控面板，即可採用前述共用接腳之方式進行顯示面板設定資訊與觸控訊號的傳輸。
另一方面，通用序列匯流排接腳則設置於接腳33及34。因此，I2 C通道的接腳(接腳6-7)通用序列匯流排的接腳(接腳33-34)互相可做為不同主板料號間的選擇。在對於支援不同介面的觸控面板上，不論是主機端的電路板線路設計或是顯示面板訊號傳輸介面的傳輸線規格，可維持單一共用性的設計，不需重新製作。
請參照表格2C。表格2C為本發明一實施例中，接腳安排方式(3)的詳細內容。在此，僅主要列出與第11B圖互異的接腳6-7以及33-34，而省略重複的部份。
在此設計中，是將I2 C通道與通用序列匯流排的接腳共用。在使用支援通用序列匯流排的觸控面板時，接腳33-34之作用與第11B圖中的相同。而當使用支援I2 C的觸控面板時，接腳33-34提供作為I2 C的資料與時脈訊號傳 送的通道，而接腳6-7則獨立做為顯示資料通道，僅有觸控面板的電源與顯示面板資訊儲存模組的電源共用腳位。此設計無法適用於舊版本的主機電路板，但可另行預先設計好同時支援低電壓差動訊號的顯示資料通道以及供觸控面板使用的I2 C通道的主機電路板佈局。
請參照表格3A。表格3A為本發明一實施例中，接腳安排方式(4)的詳細內容。
接腳安排方式(4)適用於嵌入式顯示埠介面，30接腳數的情形，並對應於表格1的狀況1。由表格3A可知，其線路與腳位定義上，包括用以與顯示面板資訊儲存模組22傳輸資料(接腳24-25，與觸控面板的I2 C通道共用)的顯示資料通道以及背光控制訊號的通道(接腳22-23)。
請參照表格3B。表格3B為本發明一實施例中，接腳安排方式(5)的詳細內容。在此，僅主要列出與表格3A互異的接腳22-23，而省略重複的部份。
接腳安排方式(5)亦適用於嵌入式顯示埠介面，30接腳數的情形，並對應於表格1的狀況2。在此設計中，線路與腳位定義上，需要包括顯示資料通道，而於背光控制訊號則藉由輔助通道傳送，因此原先設置以傳送背光控制訊號的接腳22-23可改為提供通用序列匯流排介面使用，以支援採用通用序列匯流排介面的觸控面板。
請參照表格3C。表格3C為本發明一實施例中，接腳安排方式(6)的詳細內容。在此，僅列出與表格3A互異的接腳22-25，而省略重複的部份。
接腳安排方式(6)亦適用於嵌入式顯示埠介面，30接腳數的情形，並對應於表格1的狀況3。在此設計中，線路與腳位定義上，需要包括背光控制訊號的通道，但顯示資料通道則藉由輔助通道傳送，因此可將接腳24-25改為可支援通用序列匯流排或I2 C通道的設計。
請參照表格3D。表格3D為本發明一實施例中，接腳安排方式(7)的詳細內容。在此，僅列出與表格3A互異的接腳22-25，而省略重複的部份。
接腳安排方式(7)亦適用於嵌入式顯示埠介面，30接腳數的情形，並對應於表格1的狀況4。在此設計中，線路與腳位定義上，顯示資料及背光控制訊號均由輔助通道傳送。因此，接腳22-23可改用以做為通用序列匯流排的通道，而接腳24-25可改用以做為I2 C的通道，達到二者的共同設計。
請參照表格3E。表格3E為本發明一實施例中，接腳安排方式(8)的詳細內容。在此，僅繪示出與表格3A互異的接腳13-14及22-25，而省略重複的部份。
接腳安排方式(8)亦適用於嵌入式顯示埠介面，30接腳數的情形，並對應於表格1的狀況4。在此設計中，線路與腳位定義上，顯示資料及背光控制訊號均由輔助通道傳送。此設計與前一設計的相異點在於，顯示面板與觸控面板的電源不再藉由接腳13-14共用，而將觸控面板的電源移至接腳22-23傳送。接腳24-25則改為可支援通用序列匯流排或I2 C通道的設計。然而這樣的設計則需要有不同的主機電路板設計，以對應不同介面的觸控面板。
表格4A至表格4E分別為本發明一實施例中，接腳安排方式(9)-(13)的詳細內容。接腳安排方式(9)-(13)與接腳安排方式(4)-(8)類似，其相異處僅在於接腳安排方式(4)-(8)適用於30接腳數的情形，而接腳安排方式(9)-(13)適用於40接腳數的情形。因此，將不再此贅述。
因此，由上述揭露內容可知，在利用整合顯示資料通道與I2 C通道、搭配支援通用序列匯流排與I2 C通道以及在嵌入式顯示埠介面中採用輔助通道的傳輸，可以建構出多種不同的接腳設計，以滿足不同狀況下的需求。主機與觸控顯示面板間連接介面的設計將可更具彈性，以符合不同的規格。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，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和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範 圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1、6、7、8、8’‧‧‧電腦系統
10、70‧‧‧觸控顯示裝置
100‧‧‧顯示面板
1000‧‧‧源極驅動器
1002‧‧‧閘極驅動器
1004‧‧‧背光模組
102‧‧‧觸控面板
12‧‧‧主機
120‧‧‧主電路板
14‧‧‧觸控及顯示資料傳輸裝置
1400‧‧‧顯示介面
1402‧‧‧通用序列匯流排介面
142‧‧‧顯示面板控制板
1420‧‧‧時序控制器
1422‧‧‧直流-直流轉換器
1424‧‧‧伽瑪電壓產生器
1426‧‧‧背光驅動器
144‧‧‧觸控面板控制板
1440‧‧‧驅動電路
20‧‧‧訊號傳輸模組
200‧‧‧顯示傳輸單元
202‧‧‧觸控傳輸單元
204‧‧‧顯示資料暫存模組
206‧‧‧觸控資料暫存模組
22‧‧‧顯示面板資訊儲存模組
24‧‧‧觸控控制模組
26‧‧‧顯示面板訊號傳輸介面
300、400‧‧‧觸控及顯示資料傳輸方法
301-335、401-426‧‧‧步驟
60‧‧‧顯示裝置
80‧‧‧顯示資料通道介面
82‧‧‧I2 C通道介面
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為本發明一實施例中，一種電腦系統的方塊圖；第2圖為本發明一實施例中，觸控及顯示資料傳輸裝置經簡化後的方塊圖；第3A圖及第3B圖為本發明一實施例中，觸控及顯示資料傳輸方法的流程圖；第4圖為本發明另一實施例中，觸控及顯示資料傳輸方法的流程圖；第5圖為本發明另一實施例中，觸控及顯示資料傳輸裝置經簡化後的方塊圖；第6圖為本發明一實施例中，電腦系統的方塊圖；第7圖為本發明一實施例中，電腦系統的方塊圖；第8A圖及第8B圖分別為本發明一實施例中，電腦系統的方塊圖；以及第9A-9D圖分別為本發明一實施例中，支援嵌入式顯示埠介面通道的顯示面板控制板及顯示面板的方塊圖。
14‧‧‧觸控及顯示資料傳輸裝置
20‧‧‧訊號傳輸模組
200‧‧‧顯示傳輸單元
202‧‧‧觸控傳輸單元
204‧‧‧顯示資料暫存模組
206‧‧‧觸控資料暫存模組
22‧‧‧顯示面板資訊儲存模組
24‧‧‧觸控控制模組
26‧‧‧顯示面板訊號傳輸介面

Claims (23)

  1. 一種觸控及顯示資料傳輸裝置，應用於具有一觸控顯示裝置之一電腦系統中，且該觸控顯示裝置包含一顯示面板以及一觸控面板，該觸控及顯示資料傳輸裝置包含：一顯示面板資訊儲存模組，設置於該觸控顯示裝置，用以儲存至少一顯示面板設定資訊；一觸控控制模組，設置於該觸控顯示裝置，用以根據該觸控面板上之至少一觸控動作產生至少一觸控訊號；一顯示面板訊號傳輸介面，包含複數接腳；以及一訊號傳輸模組，設置於該電腦系統之一主機；其中該訊號傳輸模組於一顯示面板初始化時間內，經由該顯示面板訊號傳輸介面之至少一特定通道，自該顯示面板資訊儲存模組讀取該顯示面板設定資訊，其中該特定通道為該等接腳其中之一；該訊號傳輸模組於該顯示面板初始化時間後，經由相同之該特定通道，自該觸控控制模組接收該觸控訊號。
  2. 如請求項1所述之觸控及顯示資料傳輸裝置，更包含一顯示資料暫存模組以及一觸控資料暫存模組，設置於該主機，該訊號傳輸模組儲存該顯示面板設定資訊於該顯示資料暫存模組，以及儲存該觸控訊號於該觸控資料暫存模組。
  3. 如請求項2所述之觸控及顯示資料傳輸裝置，其中該顯示資料暫存模組之值於該顯示面板初始化時間後進 行閂鎖。
  4. 如請求項1所述之觸控及顯示資料傳輸裝置，其中該顯示面板於該顯示面板初始化時間內，根據該顯示面板設定資訊進行初始化。
  5. 如請求項1所述之觸控及顯示資料傳輸裝置，其中該訊號傳輸模組於該顯示面板初始化時間後，更傳送至少一設定資訊至該觸控控制模組，以使該觸控控制模組根據該設定資訊初始化該觸控面板後，自該觸控控制模組接收該觸控訊號。
  6. 如請求項1所述之觸控及顯示資料傳輸裝置，其中該訊號傳輸模組包含：一顯示傳輸單元，用以於該顯示面板初始化時間內，經由該顯示面板訊號傳輸介面之該特定通道，自該顯示面板資訊儲存模組讀取該顯示面板設定資訊；以及一觸控傳輸單元，用以於該顯示面板初始化時間後，經由相同之該特定通道，自該觸控控制模組接收該觸控訊號。
  7. 如請求項1所述之觸控及顯示資料傳輸裝置，其中該顯示傳輸單元於該顯示面板初始化時間後關閉。
  8. 如請求項1所述之觸控及顯示資料傳輸裝置，其中該顯示面板訊號傳輸介面為一內部整合電路(inter-integrated circuit；I2 C)介面。
  9. 如請求項1所述之觸控及顯示資料傳輸裝置，其中該顯示面板設定資訊包含至少一延伸顯示識別資料(Extended display identification data；EDID)參數，該顯示面板資訊儲存模組為一電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory；EEPROM)。
  10. 一種觸控及顯示資料傳輸方法，應用於一觸控及顯示資料傳輸裝置中，該觸控及顯示資料傳輸裝置位於具有一觸控顯示裝置之一電腦系統中，該觸控及顯示資料傳輸方法包含：於一顯示面板初始化時間內，使該觸控及顯示資料傳輸裝置之一訊號傳輸模組，經由該觸控及顯示資料傳輸裝置之一顯示面板訊號傳輸介面之至少一特定通道，自該顯示面板資訊儲存模組讀取該顯示面板設定資訊，其中該顯示面板訊號傳輸介面包含複數接腳，該特定通道為該等接腳其中之一；使該觸控顯示裝置包含之一顯示面板初始化；於該顯示面板初始化時間後，使該訊號傳輸模組，經由相同之該特定通道，傳送至少一設定資訊至該觸控及顯示資料傳輸裝置之一觸控控制模組； 使該觸控顯示裝置包含之一觸控面板根據該設定資訊初始化該觸控面板；使該觸控控制模組根據該觸控面板上之至少一觸控動作產生至少一觸控訊號；以及使該訊號傳輸模組經由相同之該特定通道，自該觸控控制模組接收該觸控訊號。
  11. 如請求項10所述之觸控及顯示資料傳輸方法，更包含：使該訊號傳輸模組儲存該顯示面板設定資訊於一顯示資料暫存模組，以及儲存該觸控訊號於一觸控資料暫存模組。
  12. 如請求項11所述之觸控及顯示資料傳輸方法，更包含：使該顯示資料暫存模組之值於該顯示面板初始化時間後進行閂鎖。
  13. 如請求項10所述之觸控及顯示資料傳輸方法，更包含：於該顯示面板初始化時間內，使該訊號傳輸模組之一顯示傳輸單元經由該顯示面板訊號傳輸介面之該特定通道，自該顯示面板資訊儲存模組讀取該顯示面板設定資訊；以及 於該顯示面板初始化時間後，使該訊號傳輸模組之一觸控傳輸單元經由相同之該特定通道，自該觸控控制模組接收該觸控訊號。
  14. 如請求項13所述之觸控及顯示資料傳輸方法，更包含：使該顯示傳輸單元於該顯示面板初始化時間後關閉。
  15. 一種電腦系統，包含：一觸控顯示裝置，包含一顯示面板以及一觸控面板；一主機；以及一觸控及顯示資料傳輸裝置，包含：一顯示面板資訊儲存模組，設置於該觸控顯示裝置，用以儲存至少一顯示面板設定資訊；一觸控控制模組，設置於該觸控顯示裝置，用以根據該觸控面板上之至少一觸控動作產生至少一觸控訊號；一顯示面板訊號傳輸介面，包含複數接腳；以及一訊號傳輸模組，設置於該電腦系統之一主機；其中該訊號傳輸模組於一顯示面板初始化時間內，經由該顯示面板訊號傳輸介面之至少一特定通道，自該顯示面板資訊儲存模組讀取該顯示面板設定資訊，其中該特定通道為該等接腳其中之一；該訊號傳輸模組於該顯示面板初始化時間後，經由相 同之該特定通道，自該觸控控制模組接收該觸控訊號。
  16. 如請求項15所述之電腦系統，其中該觸控及顯示資料傳輸裝置更包含一顯示資料暫存模組以及一觸控資料暫存模組，設置於該主機，該訊號傳輸模組儲存該顯示面板設定資訊於該顯示資料暫存模組，以及儲存該觸控訊號於該觸控資料暫存模組。
  17. 如請求項16所述之電腦系統，其中該顯示資料暫存模組之值於該顯示面板初始化時間後進行閂鎖。
  18. 如請求項15所述之電腦系統，其中該顯示面板於該顯示面板初始化時間內，根據該顯示面板設定資訊進行初始化。
  19. 如請求項15所述之電腦系統，其中該訊號傳輸模組於該顯示面板初始化時間後，更傳送至少一設定資訊至該觸控控制模組，以使該觸控控制模組根據該設定資訊初始化該觸控面板後，自該觸控控制模組接收該觸控訊號。
  20. 如請求項15所述之電腦系統，其中該訊號傳輸模組包含：一顯示傳輸單元，用以於該顯示面板初始化時間內，經由該顯示面板訊號傳輸介面之該特定通道，自該顯示面板資訊儲存模組讀取該顯示面板設定資訊；以及 一觸控傳輸單元，用以於該顯示面板初始化時間後，經由相同之該特定通道，自該觸控控制模組接收該觸控訊號。
  21. 如請求項15所述之電腦系統，其中該顯示傳輸單元於該顯示面板初始化時間後關閉。
  22. 如請求項15所述之電腦系統，其中該顯示面板訊號傳輸介面為一內部整合電路(inter-integrated circuit；I2 C)介面。
  23. 如請求項15所述之電腦系統，其中該顯示面板設定資訊包含至少一延伸顯示識別資料參數，該顯示面板資訊儲存模組為一電子抹除式可複寫唯讀記憶體。
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