专利名称：显示设备中检测电缆插头状态的系统和方法
技术领域：
本发明构思涉及提供增强与连接显示设备和图形系统的机械插头相关的连接可靠性和可信度的系统和方法。更具体地，本发明构思提供这样的系统和方法，其能够在使用显示设备和图形系统之间的内部电路而不是热插拔信号检查插头状态之后稳定地驱动显示系统。
背景技术：
随着便携式信息设备更广泛地被采用，作为显示设备，平板显示(FPD)设备日益取代了阴极射线管(CRT)设备。在其它类型的FPD设备中，通过使用液晶的光学各向异性来显示图像的薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-IXD)设备被广泛使用。IXD设备具有出色的分辨度、色彩显示和图像质量，从而广泛地用于台式计算机、笔记本计算机、大尺寸电视(TV) 以及曾经使用CRT设备的类似设备。
发明内容
本发明构思的特定实施例提供一种系统和/或方法，防止由热插拔引起的定时控制器的故障，其中，由于当定时控制器和图形系统彼此连接时由热插拔生成噪声，从而由于逻辑切换和/或电源/接地跳动造成定时控制器中的寄存器的值中的变化而发生所述故障。根据本发明构思的一方面，提供一种检测包括图形系统和定时控制器的显示设备中的电缆插头状态的方法，所述方法包括在定时控制器中从经由连接图形系统与定时控制器的电缆接收参考锁定信号，并且将参考锁定信号与至少一个参考时间段进行比较来确定电缆插头状态。根据本发明构思的另一方面，提供一种提供电缆插头状态检测功能的定时控制器。所述定时控制器包括插头检测单元，从经由电缆连接的图形系统接收参考锁定信号，并且将参考锁定信号与至少一个参考时间段进行比较来确定电缆插头状态。
从如下结合附图的详细说明中，本发明构思的实施例将变得更容易理解，其中图1示出液晶显示器(IXD)设备的驱动系统；图2示出包括图形系统和定时控制器的显示系统；图3概念地示出根据本发明构思实施例的热插拔检测；图4是示出根据本发明构思实施例的允许插头检测功能的定时控制器的框5
图5是示出根据本发明构思实施例的确定电缆插头状态的方法的时序图；图6是概述根据本发明构思实施例的确定电缆插头状态的方法的流程图；图7是示出根据本发明构思实施例的提供插头状态检测功能的定时控制器的框图；图8是示出根据本发明构思实施例的、提供图7的插头状态检测功能的定时控制器的锁定滤波器单元的电路图；图9是示出根据本发明构思实施例的掩蔽生成单元和掩蔽功能的框图和相关时序图；以及图10示出可以合并根据本发明构思实施例设计和/或操作的显示系统的各种产品。
具体实施例方式现在将参考附图中示出的本发明的特定实施例。然而，本发明构思的范围不是仅限于示出的实施例。此处描述的实施例教导本领域技术人员做出和使用本发明构思。遍及说明书和附图，相似的参考标号和标记用来表示相似的或类似的元件。图1示出液晶显示器(IXD)设备100的驱动系统。参照图1，IXD设备100 —般包括液晶面板110，在液晶面板110中多个液晶单元 (cell) 101以矩阵排列。由多个栅极线GLl到GLn以及多个源极线SLl到SLn定义由多个液晶单元101形成的矩阵。LCD设备100还包括栅极驱动器11，将栅极扫描信号施加到液晶面板110的栅极线GLl到GLn ；源极驱动器12，将像素信号施加到液晶面板110的源极线 SLl到SLn ；以及定时控制器13，控制栅极驱动器11和源极驱动器12。定时控制器13可以构成为额外的芯片。图1仅示出四个栅极线GLl到GLn。然而，本领域技术人员将理解，在实现具有实用的屏幕尺寸的显示系统过程中，将需要更多数量的栅极线。尽管如此，图1中示出的元件的有限数量足够理解LCD设备100的一般操作性质。根据连接到栅极线GLl到GLn以及源极线SLl到SLn的薄膜晶体管(TFT) 103的相应矩阵将单独的液晶单元101排列在液晶面板110中，并且根据由栅极线GLl到GLn以及源极线SLl到SLn传递的信号来电操作或“驱动”单独的液晶单元101。通常地，当从栅极GLl到GLn提供扫描信号时(即，当栅极导通电压用作栅极电压并且经由源极线SLl到SLn从液晶单元101提供相应的像素信号)，TFT 103导通。另一方面，当各自的栅极截止电压被施加于栅极线GLl到GLn时，液晶单元101的TFT 103截止， 并且对在液晶单元101中充电(charge)的像素信号进行存储。通常地，液晶单元101包括像素电极，连接到TFT 103以接收像素信号；以及公共电极，朝向像素电极以使得在液晶单元101中有效地形成液晶容量电容器(liquid crystal capacity capacitor)。另外，为了稳定地保持在像素信号充电循环之间的像素信号，在液晶单元101中形成存储电容器。在具有以上描述的结构的LCD设备100中，具有介电各向异性的液晶分子的排列状态根据经由TFT 103输入的像素信号而改变，并且通过根据该液晶分子的排列状态控制透光率来实现灰度。各个栅极控制信号从定时控制器13输入到栅极驱动器11。当栅极控制信号输入到栅极驱动器11时，栅极电压连续地输出到栅极线GLl到GLn，并且连接到栅极线GLl到GLn的每个TFT 103被驱动。当源极控制信号从定时控制器13输入到源极驱动器12时，像素信号输出到源极线SLl到SLn。在这点上，源极驱动器12将从定时控制器13提供的红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)数字信号转换成为模拟像素信号，并且将模拟像素信号提供给源极线SLl到SLn。在本发明构思的特定实施例中，可以将定时控制器13提供为显示面板的模块并且可以使用低压差分信令(LVDQ或类似的接口信令。定时控制器13通过合适的、照惯例理解的接口接收视频数据和定时信息、发送视频数据给显示面板并且生成用于控制源极驱动器12或栅极驱动器11的信号，从而控制由显示面板显示的图像。如本领域技术人员将了解地，LVDS是一种电缆传输规范，处理诸如由高压/多线路传输所引起的电磁干扰(EMI)和由低压传输所引的噪声之类的当前的信令问题。LVDS技术一般使用多路复用和差分信号传输以相对高的速度进行大量信息数据(例如，图像数据以及相关的控制信令和控制数据)的通信。在LVDS的一个具体适用中，每个都具有普通晶体管-晶体管逻辑(TTL)的1/10幅度的七个信号被载入一对线，从而降低所需的电缆电线的数量。这些信号以具有反相的成对信号进行发送以减少EMI。因为LVDS使用差分信号， 所以直流(DC)电平与外部噪声毫无关系，并且因此可以降低噪声。图2示出包括图形系统210、定时控制器230和TFT-IXD面板250的显示系统200。 图形系统210包括图形控制器211和LVDS发送器213，图形系统210通过LVDS发送器213 连接到定时控制器230。本领域技术人员将了解，除LVDS发送器213以外的各种类型的接口可以用于本发明构思的其他实施例。定时控制器230包括LVDS接收器231作为从图形系统210接收信息的接口。定时控制器230还包括根据从LVDS接收器231接收的信息生成控制栅极驱动器251和源极驱动器253的信号的定时控制器块233。由定时控制器块233生成的控制信号被发送到 TFT-IXD面板250的栅极驱动器251和源极驱动器253，并用来控制TFT-IXD面板250的液
晶单元。定时控制器230使用从诸如LVDS的输入接口接收的控制信号和时钟信号，以便驱动TFT-IXD面板250并且在定时控制器230中生成数据处理和控制信号。然而，当电缆(即，信号传输线的任何集合或排列)连接到诸如LVDS的输入接口时，电源首先连接到输入接口并且数据传输电缆连接到输入接口，可能发生若干问题。当电源连接到输入接口时，定时控制器230从诸如外部电可擦可编程只读存储器(EEPROM)的存储器读取数据。接着，当电缆连接到输入接口以进行信息数据的通信时，可能与LVDS相关地出现“假信号(glitch)，，(即，有使存储数据或定义的电路操作不稳定的潜在性的瞬时电压或电流影响)。在特定环境中，所得到的电缆连接假信号可能导致显示系统200的故障。也就是说，当假信号施加于定时控制器230内的半导体集成电路(IC或芯片)时， 可能在实现定时控制器230的电路内发生预想不到的切换操作。这种预想不到的切换操作可能导致存储在定时控制器230的特定寄存器、缓冲器、触发器、存储单元等等中的数据值中的不希望的改变(或变化)。而且，由于由电缆连接潜在地导致的内部的接地跳动，定时控制器230中的特定查找表的值可能被删除或改变。另外，与电缆连接或操作有关的噪声影响以及对定时控制器230中的寄存器导致的数据值改变可能变化到如下的程度显示面板被卡在不能重置或返回到正常状态的不正常的屏幕显示。这个现象可能是由噪声和/或电源/接地跳动所导致的，当发生图形系统210和定时控制器230之间的热插拔时生成所述噪声，该噪声造成定时控制器230中的各种类型的逻辑电路中的迅速切换，所述电源/接地跳动导致定时控制器230中的寄存器的数据值中的预想不到的变化。从而，需要防止由于上述输入接口上的热插拔影响造成的定时控制器230的故障的方法。通过使用逻辑电路而不分配额外的热插拔插脚来检测用于定时控制器230的热插拔状态，可以抑制定时控制器230中的电源/接地跳动。图3概念地示出根据本发明构思实施例的热插拔检测方法。热插拔检测单元300从图形系统(图2的210)接收输入接口锁定信号和输入接口时钟信号。而且，热插拔检测单元300接收振荡器(OSO)时钟信号作为输入信号。热插拔检测单元300通过组合输入接口锁定信号、输入接口时钟信号和振荡器时钟信号来输出插头状态信号。在示出的图3的实施例中，输入接口锁定信号是可变的脉冲信号。显示系统200根据输入接口锁定信号的性质(即，在预定时间段期间存在或不存在脉冲信号，和/ 或在预定时间段期间的逻辑状态)确定电缆插头状态(即，插入或拔出)。例如，如果对于预定时间段(Tr)输入接口锁定信号保持在固定电平(即，如图3所示的逻辑“高”电平)， 则显示系统200确定正电缆插头状态(即，电缆被插入)并且以定义的(例如，高)电平提供电缆插头状态信号。或者，如果在预定时段(Tf)期间输入接口锁定信号保持在逻辑“低” 电平，则显示系统200确定负电缆插头状态(即，电缆拔出)并且提供低电缆插头状态信号。上面指示的时间段(Tr)和(Tf)是参考时间段的示例，可以将参考锁定信号(或来源于参考锁定信号的信号和计数值)与所述参考时间段进行比较。图4示出根据本发明构思实施例的提供插头检测功能的定时控制器的框图。插头检测单元420从图形系统210接收参考锁定信号、垂直同步信号(Vsync)、数据使能信号(DE)、上升时间(Tr)、下降时间(Tf)以及过渡时间(transit time) (Ta)。可以根据许多系统参数确定上升时间、下降时间和过渡时间(Ta)的持续时间。过渡时间(Ta)是参考时间段的另一示例，可以将参考锁定信号(或来源于参考锁定信号的信号和计数值) 与该参考时间段进行比较。而且，插头检测单元420从图形系统210接收切换阈值和振荡器时钟信号。可以通过使用计数器计数振荡器时钟信号的循环来确定(或测量)上述时间的各自持续时间。将参考图5的时序图描述通过比较预定时间值和参考锁定信号来确定电缆插头状态的一个示例性方法。在输入的参考锁定信号于相对短时段重复地变换成为正状态或负状态二者之一以及离开正状态或负状态二者之一(或者在正状态和负状态之间重复地变换)的时段期间，电缆未安全地插入。然而，当参考锁定信号于足够长持续时间维持在正状态时(即，稳定的插入时段)，可以可靠地假定电缆被正确地和安全地插入。在这点上，时间的预定量可以设置为(Tr)并且存储在诸如EEPROM的存储器中。在示出的图5的实施例中，当参考锁定信号于预定上升时间Tr维持在高电平(正状态)时，插头检测单元420确定电缆安全地插入，并且相应地指示正电缆插头状态。或者，当电缆从显示系统200处分离时，在电缆插头状态方面的变化必须被识别和正确地指示。例如，当输入的参考锁定信号重复地维持在高电平或低电平的时间较短时， 插头检测单元420确定电缆还没有被安全地插入。然而，当参考锁定信号维持在低电平超
8过预定下降时间(Tf)时，插头检测单元单元420确定电缆已经被有意地拔出。上升时间和下降时间(Tr和Tf)可以被建立为当垂直同步信号Vsync较低时(即， 当不执行场扫描时)足够确定电缆插头状态的值。然而，如果垂直同步信号Vsync较高，则可以如下确定电缆插头状态。如果当在具体的Timlock时段期间(S卩，比过渡时间(Ta)持续时间短的时段)参考锁定信号从高变换到低时电缆插头状态是正，则可以确定电缆插头状态还未改变为电缆拔出状态。然而，如果在大于过渡时间(Ta)的持续时间参考锁定信号从高变换到低，则可以确定电缆插头状态已经改变为拔出状态。在本发明构思的其他实施例中，可以通过对于参考锁定信号计数循环(即，从低到高或从高到低的逻辑切换)的次数来确定电缆插头状态。当对于参考锁定信号计数的循环次数大于定义的时段期间时，可以检测到与电缆插入状态和电缆拔出状态成对比的有缺陷的电缆插头状态。只要计数的参考锁定信号循环的次数保持在参考循环(或切换)阈值之下超过定义的时段，则电缆插头状态可以认为未改变。循环阈值可以预先设置并存储在显示系统200 的存储器中。可以用于确定电缆插头状态的示范性标准列在下面的表1中。表 权利要求
1.一种在包括图形系统和定时控制器的显示设备中检测电缆插头状态的方法，所述方法包括在定时控制器中经由连接图形系统与定时控制器的电缆从图形系统接收参考锁定信号；以及将参考锁定信号与至少一个参考时间段进行比较以确定电缆插头状态。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述参考时间段包括上升时间，以使得当确定参考锁定信号保持在第一逻辑电平至少上升时间时，指示电缆被插入的正电缆插头状态被确定。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述参考时间段包括下降时间，以使得当确定参考锁定信号保持在第二逻辑电平至少上升时间时，指示电缆被拔出的负电缆插头状态被确定。
4.如权利要求3所述的方法，还包括在定时控制器中接收用于显示设备的垂直同步(sync)信号，其中，所述参考时间段包括过渡时间过渡时间，以使得当确定垂直同步信号为高并且参考锁定信号中从第一逻辑电平到第二逻辑电平的变换小于过渡时间时，正电缆插头状态被确定。
5.如权利要求3所述的方法，还包括在定时控制器中接收用于显示设备的垂直同步(sync)信号，其中，所述参考时间段包括过渡时间，以使得当确定垂直同步信号为高并且参考锁定信号中从第一逻辑电平到第二逻辑电平的变换大于过渡时间时，负电缆插头状态被确定。
6.如权利要求3所述的方法，还包括在定时控制器中接收用于显示设备的垂直同步(sync)信号，其中，所述参考时间段包括过渡时间，以使得当确定垂直同步信号为低并且参考锁定信号中从第一逻辑电平到第二逻辑电平的变换小于下降时间时，负电缆插头状态被确定。
7.如权利要求3所述的方法，还包括在定时控制器中接收用于显示设备的垂直同步(sync)信号，其中，所述参考时间段包括过渡时间，以使得当确定负垂直同步信号为低并且参考锁定信号中从第一逻辑电平到第二逻辑电平的变换大于下降时间时，负电缆插头状态被确定。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述参考锁定信号是循环信号并且所述方法还包括对于参考锁定信号计算计数的循环数量； 将计数的循环数量与参考循环阈值进行比较；当确定计数的循环数量小于参考循环阈值时，指示电缆被插入的正电缆插头状态被确定，以及当确定计数的循环数量大于参考循环阈值时，指示电缆被拔出的负电缆插头状态被确定。
9.如权利要求1所述的方法，还包括当确定正电缆插头状态时，对经由电缆从图形系统施加到定时控制器的时钟信号进行掩蔽，并且连续地对经由电缆从图形系统施加到定时控制器的至少一个数据比特进行掩蔽。
10.如权利要求1所述的方法，还包括对在定时控制器中从图形系统接收的输入参考时钟进行滤波，以生成参考锁定信号。
11.如权利要求10所述的方法，其中，对所述输入参考时钟的滤波包括将输入参考时钟的电平与由超时设置值定义的电平进行比较。
12.如权利要求10所述的方法，其中，对所述输入参考时钟的滤波包括将输入参考时钟与参考时间间隔进行比较。
13.如权利要求10所述的方法，其中，对所述输入参考时钟的滤波包括将输入参考时钟与时钟信号的参考数量进行比较。
14.一种提供电缆插头状态检测功能的定时控制器，所述定时控制器包括插头检测单元，从经由电缆连接的图形系统接收参考锁定信号，并且将参考锁定信号与至少一个参考时间段进行比较来确定电缆插头状态。
15.如权利要求14所述的定时控制器，其中，所述参考时间段包括上升时间，以使得当在定时控制器中确定参考锁定信号保持在第一逻辑电平至少上升时间时，指示电缆被插入的正电缆插头状态被确定。
16.如权利要求15所述的定时控制器，其中，所述参考时间段包括下降时间，以使得当在定时控制器中确定参考锁定信号保持在第二逻辑电平至少上升时间时，指示电缆被拔出的负电缆插头状态被确定。
17.如权利要求16所述的定时控制器，其中，所述定时控制器还接收在连接到定时控制器的显示面板中使用的垂直同步(sync)信号，以及所述参考时间段包括过渡时间，以使得当在定时控制器中确定垂直同步信号为高并且参考锁定信号中从第一逻辑电平到第二逻辑电平的变换小于过渡时间时，正电缆插头状态被确定。
18.如权利要求16所述的定时控制器，其中，所述定时控制器还接收在连接到定时控制器的显示面板中使用的垂直同步(sync)信号，以及所述参考时间段包括过渡时间，以使得当在定时控制器中确定垂直同步信号为高并且参考锁定信号中从第一逻辑电平到第二逻辑电平的变换大于过渡时间时，负电缆插头状态被确定。
19.如权利要求16所述的定时控制器，其中，所述定时控制器还接收用于连接到定时控制器的显示面板中的垂直同步(sync)信号，以及所述参考时间段包括过渡时间，以使得当在定时控制器中确定垂直同步信号为低并且参考锁定信号中从第一逻辑电平到第二逻辑电平的变换小于下降时间时，正电缆插头状态被确定，否则当确定垂直同步信号为低并且参考锁定信号中从第一逻辑电平到第二逻辑电平的变换大于下降时间时，负电缆插头状态被确定。
20.如权利要求14所述的定时控制器，其中，所述参考锁定信号是循环信号并且所述定时控制器包括计数器，对于参考锁定信号计算计数的循环数量；比较器，将计数的循环数量与参考循环阈值进行比较，以使得当确定计数的循环的数量小于参考循环阈值时，指示电缆被插入的正电缆插头状态被确定，以及当确定计数的循环数量大于参考循环阈值时，指示电缆被拔出的负电缆插头状态被确定。
全文摘要
提供一种显示设备中检测电缆插头状态的系统和方法，其中提供一种定时控制器，通过从经由组成的电缆连接的图形系统接收参考锁定信号，并且将参考锁定信号与一个或多个参考时间段进行比较来提供电缆插头状态检测功能。
文档编号G09G3/00GK102270417SQ20111015043
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月7日 优先权日2010年6月4日
发明者全佑埰, 李荣喆, 洪钟勋, 申玉澈, 金炳瓘 申请人:三星电子株式会社