数据存取系统以及数据存取方法

专利名称：数据存取系统以及数据存取方法
技术领域：
本发明涉及一种数据存取接口 ，尤其是涉及一种应用于液晶显示芯片中 以减少布局面积及功率消耗的数据存取接口以及数据存取方法。
背景技术：
液晶显示器(liquid crystal display, LCD)及相关的显示装置为薄 小的显示装置，并可见于众多的电器产品之中，分布范围也非常地广泛，例 如，从手提通讯装置、笔记型计算机及数字照相机的领域，乃至到航天及医 疗诊断仪器的领域都被拿来使用。液晶显示器可以在保持良好的色彩对比及 屏幕扫描更新频率的情形之下，提供平面、细致、高分辨率的画面，在大部 分应用液晶显示器的电子产品中(例如手提通讯装置)，由于其电池所提供 的电力为珍贵并有限的，随着人们对于显示器视觉感受以及硬件要求的提 高，如何提供更高效率、低成本和更小尺寸的液晶显示器，则成为未来显示 器发展的重点。
请参考图l，其为已知液晶显示芯片中数据存取系统100的功能方块图。 数据存取系统100包含有一数据储存装置110以及一源极装置120。数据储 存装置110包含有一存储器(memory) 112以及一寄存模块114，而源极装置 120包含有一源极驱动电路(source driver) 122以及一寄存模块124，其 中寄存模块114包含有多个锁存器(latch) 114 —1-114—n以及寄存模块i24 包含有多个锁存器(latch) 124 —1-124—n。数据存取系统100中的存储器112 用来储存对应于液晶显示器中每一像素(pixel)的三原色(R、 G、 B)的数 字数据，举例来说， 一像素中每一种原色(R、 G、或B)的数字数据由6个 bits来表示，换句话说，假设存储器112中每一列(row)储存有176个像素 的数字数据的话，则由于每一个像素中各包含有三种U、 G、 B)原色数据， 因此每一个像素的像素数据的位大小为6*3=18 bits,而在存储器112中每 一列的位大小即为176*18 =3168 bits。另一方面，源极装置120中的源极 驱动电路122利用存储器112所提供的像素数据来驱动液晶显示器上的显示
4面板(未显示)以显示对应于像素数据的影像。请注意，上述存储器112以
及源极驱动电路122的运作方式为本领域技术人员所熟知，在不影响本发明 技术披露的情形下，在此不予赘述。
在已知数据存取系统100中，存储器112中每一列数据经由传输线ai-a 被寄存模块H4中的多个锁存器114_1-114-n撷取并锁存于相对应的锁存器 中。承上所述，若锁存器114 —1-114_n为lbit大小的锁存器，则寄存模块 114需要176*18 =3168个锁存器以锁存存储器112中每一列完整像素数据 (亦即n-3168)。接下来，寄存模块114中每一个锁存器各自经由一条传输 线将其所寄存的数字数据传递到源极装置120的寄存模块124中相对应的锁 存器。请注意，在本例中，由于寄存模块114有3168个锁存器，因此在已 知数据存取系统100中就必须要有3168条传输线(如图1所示的L广Ln)耦 接于寄存模块114以及寄存模块124之间，因此大大地增加数据存取系统100 所需的布局面积。同理，源极装置120中的寄存模块124也包含有相对应锁 存器114_1-114_n数目的锁存器124_1-124—n,等到寄存模块124中锁存器 124_1-124_n完整接收寄存模块114所传输的整列数字数据之后，寄存模块 124将该整列数字数据传送至源极驱动电路122,而源极驱动电路122依据 该整列数字数据来进行后续影像处理以达到驱动后端显示面板中各列像素 的目的。
如上所述，在已知液晶显示芯片中，数据储存装置110以及源极装置 120之间需要3168条传输线来传递数据，如此一来，不仅大大增加了液晶显 示器所需的线路布局面积以及配线成本，并且当数据经由太多条传输线来进 行传输时会因传输在线负载过大而导致整体功率消耗大增而大大的减低液 晶显示芯片的工作效能。
请参考图2,图2为另一已知液晶显示芯片中数据存取系统200的功能 方块图。数据存取系统200包含有一存储器212、对应一个像素位宽度的存 储器输出总线223与一源极装置220。源极装置220包含有一源极驱动电路 222、 一寄存模块224与一锁存控制位移单元226，其中寄存模块224包含多 个锁存器224 —1-224—n (如同图1所示的锁存器124 —1-124—n ),而锁存控制 位移单元226包含有多个位移器226-1-226—n，用来将一个由存储器212送 出的^(象素数据输入至寄存^t块224，这种作法可以消除存储器212到源极间 的直接绕线，但是假如每一列有176个像素，则存储器212就要被读取176次，亦即存储器数组就要被启动176次，这样将使功率消耗增加好几倍。

发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种可以应用于液晶显示芯片中 以减少布局面积及功率消耗的数据存取系统以及数据存取方法。
依据本发明的权利要求，其披露一种数据存取系统，该数据存取系统包
含有 一数据撷取装置；M条数据传输线，耦接于该数据撷取装置；以及一 数据储存装置，耦接于该M条数据传输线，其包含有 一数据储存模块，具 有L个存储库(bank),该数据储存模块用来将一 (NxM)位数字数据分散 地储存于该L个存储库中；以及一数据存取接口模块，耦接于该数据储存模 块，用来读取并输出该(NxM)位数字数据，该数据存取接口模块包含有 一寄存模块，其以存储库为单位依序进行L次数据传输，并在每次数据传输 时，自该数据储存模块接收并锁存一存储库所包含的数字数据，直到该(N xM)位数字数据完全被锁存于该寄存模块中；以及一多路复用输出模块， 耦接于该寄存模块，用来持续地从该寄存模块所寄存的该(NxM)位数字数 据中选取出其中一 M位数字数据并将该M位数字数据经由该M条数据传输线 输入至该数据撷取装置。
依据本发明的权利要求，其披露一种数据存取方法，该数据存取方法包 含有(a)将一 (N x M )位数字数据分散地储存于一数据储存模块的L个存 储库(bank)中；(b)利用 一数据存取接口模块的一寄存模块来以存储库为 单位依序进行L次数据传输，并在每次数据传输时，自该数据储存模块接收 并锁存一存储库所包含的数字数据，直到该(NxM)位数字数据完全被锁存 于该寄存模块中；以及(c)利用该数据存取接口模块的 一多路复用输出模块 来持续地从该寄存模块所寄存的该(NxM)位数字数据中选取出其中一M位 数字数据并将该M位数字数据经由M条数据传输线输入至一数据撷取装置。


图1为已知液晶显示芯片中数据存取系统的功能方块图。
图2为另 一 已知液晶显示芯片中数据存取系统的功能方块图。
图3为本发明数据存取系统的一实施例的功能方块图。
图4为图3所示数据存取系统利用数据存取接口来传递位数字数据的一
6实施例的流程图。
附图符号说明
100、 200、 300数据存取系统110、 310数据储存装置
112、 212、 312存储器114、 124、 224、 331寄存模块
114—1-114一n 、 124—1-124—n 、 224_l-224_n、 21—1-321—N 、 331 — 1-331』锁存器120、 220、 320源极装置
122、 222、 322源极驱动电路321第二循序输入 模块
323 — 1-323』位移寄存器323第一循序输入 模块
330数据存取接口模 块332多路复用输出 模块
332—1-332-M多路复用器350控制单元
223存储器输出总线226锁存控制位移 单元
340数据存取接口226-l-226—n位移器
具体实施例方式
请参考图3,图3为本发明数据存取系统300的一实施例的功能方块图。 在本实施例中，数据存取系统300包含有一数据储存装置310、 一源极装置 320 (亦即数据撷取装置)以及一控制单元350。数据储存装置310包含有一 存储器(memory) 312以及一数据存取接口模块330,而源极装置32Q包含有 一源极驱动电路(source driver ) 322、 一第一循序输入才莫块32 3以及一第 二循序输入模块321,其中数据存取接口模块330包含有一寄存模块331以 及一多路复用输出模块332,而循序输入模块321包含有多个锁存器 (latch) 321_1-321_N以及N/M个锁存控制信号。此外，寄存模块331包含有多个锁存器331-1-331-N。多路复用输出模块332包含有多个多路复用器 (固X) 332 —1-332_M。请注意，由于图3所示的装置与图l所示的装置中的 同名元件具有相同的功能与操作，在不影响本发明技术披露的情形下，在此 不再重复赘述。
数据存取接口 340由数据存取接口模块330、第一循序输入模块323、 第二循序输入模块321以及控制单元35Q所组成。在本实施例中，假设存储 器312中每一列(row)储存有176个像素的数字数据(亦即像素数据)，且每 一个像素的位大小为6*3=18 bits (三原色RGB分别以6bits来储存其灰阶 值)，而在存储器212中每一列的位大小即为176*18 =3168 bits,而每一列 分为22个存储库(bank ),所以每一个存储库具有8个像素的数字数据(亦 即144bits)，换句话说，存储器212中整列的像素数据通过22个存储库再 经由传输线alx18-anxl8被寄存模块331中的锁存器331_1-331_N (本实施 例中，N=176)撷取并锁存于锁存器中。接下来，等到数据搜集完全后，寄 存模块331中的锁存器331-l-331-N(本实施例中，N=176 )经由传输线b「bn 将所寄存的数据传送至多路复用输出模块332。
请注意，在本发明实施例中，多路复用输出模块332为一个(176x18) 对18位的多路复用器，利用该多路复用器将176笔18位数字数据选取其中 1笔18位数字数据，通过18条数据传输线传送至源极装置320。
控制单元350耦接于多路复用输出模块332与第一循序输入模块323, 并且用于输出 一选取控制讯号至多路复用输出模块332以控制多路复用输出 模块332周期性地从该(176 x 18 )位数字数据中选取出一 18位数字数据， 以及输出多个位移时钟控制讯号与位移开始脉沖讯号至该第 一循序输入模 块323以控制第一循序输入模块323产生多个锁存控制讯号来持续地将该18 位数字数据锁存至第二循序输入模块321。因此，如果原来数据存取系统需 要176x18条传输线来传递一列176个像素的位数字数据，而应用本发明数 据存取系统300只需要18条传输线就可以达到传输一列176个像素的位数 字数据的目的，因此便大大地减少数据存取系统所需的传输线布局面积。
请参考图4,图4为图3所示的数据存取系统300利用数据存取接口 340 来传递位数字数据的一实施例的流程图。在大体上获得相同结果下，该流程 图中相关步骤不一定遵照此排序来连续执行，其它步骤也可能插入其中。本 发明的数据存取方法包含下列步骤。
8步骤40Q:开始。
步骤410:将一 (NxM)位数字数据分散地储存于一数据储存模块的L 个存储库(bank )中。
步骤420:利用一数据存取接口模块的一寄存模块来以存储库为单位依 序进行L次数据传输，并在每次数据传输时，自该数据储存模块接收并锁存 一存储库所包含的数字数据，直到该(NxM)位数字数据完全被锁存于该寄 存模块中。
步骤430:利用该数据存取接口模块的一多路复用输出模块来持续地从 该寄存模块所寄存的该(N x M)位数字数据中选取出其中一 M位数字数据并 将该M位数字数据经由M条数据传输线输入至一数据撷取装置。
步骤440:结束。
在此请注意，在上述的实施例中，步骤430可以还包含有在该数据撷 取装置中设置一第 一循序输入模块，以用来持续地从该多路复用输出模块接 收并寄存该M位数字数据；以及在该数据撷取装置中设置一第二循序输入模 块，以用来持续地从该第一循序输入模块接收并锁存该M位数字数据。此外， 本发明的数据存取方法可以还包含有提供一控制单元，以用于输出一选取 控制讯号至该多路复用输出模块以控制该多路复用输出模块周期性地从该 (N x M )位数字数据中选取出一 M位数字数据，以及输出多个时钟控制讯号 至该第 一循序输入模块以控制该第 一循序输入模块产生多个锁存控制讯号 来持续地将该M位数字数据锁存至该第二循序输入模块。
请注意，在上述的实施例中，多路复用输出模块332以(NxM)对M的 多路复用器(亦即有(NxM)个输入端及M个输出端)来加以实施，然而在 其它实施例中，也可以应用不同种类的多路复用器， 一般而言，输出端越多 的多路复用器可以节省更多的传输线布局面积，但是传输全部数据所需的时 间也相对地增长，因此本发明可依设计需求选择适当的多路复用器。另一方 面，在上述实施例中利用一个多路复用器输出线连接到循序输入装置内N个 锁存器的输出端并用N个位移寄存器所产生的锁存控制信号来储存所有输入 位，则不仅减少了传输线布局面积，也能正确的锁存输入数据，在其它实施 例中，也可应用不同数目的锁存器来搭配多路复用器，上述变化均属本发明 的范畴。
由上述可得知，本发明数据存取接口模块330利用一层的寄存模块331以及一个多路复用输出模块332来大幅地减少原本所传递存储器312中位数 字数据至源极驱动电路322所需的传输线数量，比较已知与本发明的传输线 的数目，图1所示的已知数据存取系统100需要3168条传输线来传递位数 字数据，而本发明数据存取系统300仅仅需要384条传输线来传递位数字数 据，因此，本发明数据存取系统不仅可以减少液晶显示器的布局面积以及配 线成本，并可通过较少的传输线而降低系统的瞬间电流值(peak current ), 进而可减低整体电源功率消耗以大幅地增加液晶显示器的工作效能。比较图 2所示的已知数据存取系统200可知其需要读取存储器176次，而本发明数 据存取系统300仅需要读取存储器22次(因为176个像素平均地储存于22 个存储库中)，而利用多路复用单元来传输数据位并不需要读取存储器，因 此也可大幅减少功率消耗，如果本发明数据存取系统300因应用于先进半导 体工艺而必须工作在较低的工作电压，也可通过设定各个存储库的像素数量 来增加或减少读取存储器的次数，而此时的功率消耗以及读取时间就可以作 适当地调整。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等 变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种数据存取系统，包含有一数据撷取装置；M条数据传输线，耦接于该数据撷取装置；以及一数据储存装置，耦接于该M条数据传输线，其包含有一数据储存模块，具有L个存储库，该数据储存模块用来将一(N×M)位数字数据分散地储存于该L个存储库中；以及一数据存取接口模块，耦接于该数据储存模块，用来读取并输出该(N×M)位数字数据，该数据存取接口模块包含有一寄存模块，其以存储库为单位依序进行L次数据传输，并在每次数据传输时，自该数据储存模块接收并锁存一存储库所包含的数字数据，直到该(N×M)位数字数据完全被锁存于该寄存模块中；以及一多路复用输出模块，耦接于该寄存模块，用来持续地从该寄存模块所寄存的该(N×M)位数字数据中选取出其中一M位数字数据并将该M位数字数据经由该M条数据传输线输入至该数据撷取装置。
2. 如权利要求1所述的数据存取系统，其中该(N x M)位数字数据平均地储存于每一存储库中，以及该寄存模块每次数据传输时自该数据储存模块的每一存储库中接收并锁存一 (NxM/L)位数字数据。
3. 如权利要求1所述的数据存取系统，其中该数据撷取装置包含有一第 一循序输入模块，用来持续地从该多路复用输出模块接收并寄存该M位数字数据；以及一第二循序输入模块，耦接于该第一循序输入模块，用来持续地从该第一循序输入模块接收并锁存该M位数字数据。
4. 如权利要求3所述的数据存取系统，还包含有一控制单元，耦接于该多路复用输出模块与该第一循序输入模块，用于输出 一选取控制讯号至该多路复用输出模块以控制该多路复用输出模块周期性地从该(NxM)位数字数据中选取出一M位数字数据，以及输出多个时钟控制讯号至该第 一循序输入模块以控制该第 一循序输入模块产生多个锁存控制讯号来持续地将该M位数字数据锁存至该第二循序输入模块。
5. 如权利要求1所述的数据储存装置，其中该寄存模块包含有N个第一锁存单元，该第一循序输入模块包含有N个位移寄存单元，以及该第二循序输入模块包含有N个第二锁存单元。
6. 如权利要求1所述的数据存取系统，其中该数据储存模块为一静态随机存储存储器。
7. 如权利要求1所述的数据存取系统，其中该数据撷取装置为用于一液晶面板的一源极驱动电路。
8. —种数据存取方法，包含有(a) 将一 (N x M )位数字数据分散地储存于一数据储存模块的L个存储库中；(b) 利用 一数据存取接口模块的 一寄存模块来以存储库为单位依序进行L次数据传输，并在每次数据传输时，自该数据储存模块接收并锁存一存储库所包含的数字数据，直到该(NxM)位数字数据完全被锁存于该寄存模块中；以及(c) 利用该数据存取接口模块的 一多路复用输出模块来持续地从该寄存模块所寄存的该(NxM)位数字数据中选取出其中一M位数字数据并将该M位数字数据经由M条数据传输线输入至一数据撷取装置。
9. 如权利要求8所述的数据存取方法，其中该(N x M)位数字数据平均地储存于每一存储库中，以及该寄存模块每次数据传输时自该数据储存模块的每一存储库中接收并锁存一 (NxM/L)位数字数据。
10. 如权利要求8所述的数据存取方法，其中步骤(c)还包含有在该数据撷取装置中设置一第 一循序输入模块，以用来持续地从该多路复用输出模块接收并寄存该M位数字数据；以及在该数据撷取装置中设置一第二循序输入模块，以用来持续地从该第一循序输入模块接收并锁存该M位数字数据。
11. 如权利要求8所述的数据存取方法，还包含有提供一控制单元，以用于输出 一选取控制讯号至该多路复用输出模块以控制该多路复用输出模块周期性地从该(NxM)位数字数据中选取出一M位数字数据，以及输出多个时钟控制讯号至该第一循序输入模块以控制该第一循序输入模块产生多个锁存控制讯号来持续地将该M位数字数据锁存至该第二循序输入模块。
全文摘要
本发明提供一种数据存取系统与方法，该方法包含有将一(N×M)位数字数据分散地储存于一数据储存模块的L个存储库(bank)中；利用一数据存取接口模块的一寄存(register)模块来以存储库为单位依序进行L次数据传输，并在每次数据传输时，自该数据储存模块接收并锁存一存储库所包含的数字数据，直到该(N×M)位数字数据完全被锁存于该寄存模块中；以及利用该数据存取接口模块的一多路复用输出模块来持续地从该寄存模块所寄存的该(N×M)位数字数据中选取出其中一M位数字数据并将该M位数字数据经由M条数据传输线输入至一数据撷取装置。
文档编号G09G5/36GK101499241SQ200810001498
公开日2009年8月5日 申请日期2008年1月29日 优先权日2008年1月29日
发明者许洋诚, 黄永贺 申请人:奕力科技股份有限公司