本发明属于液晶显示驱动领域，尤其涉及一种显示驱动系统。
背景技术：
液晶显示(lcd)的驱动控制就是用来调整施加在液晶显示器件电极上的电位信号的相位、峰值、频率等，建立驱动电场，以实现液晶显示器件的显示效果。液晶显示的驱动方式有许多种，常用的驱动方法有：静态驱动法和动态驱动法等。
驱动液晶显示屏时，不宜施加直流电压，否则，会使液晶产生电解和电极老化，从而大大降低液晶显示屏的使用寿命，所以液晶显示屏必须采用交流电压进行驱动，并且限定交流成分中的直流分量不大于几十毫伏。由于液晶在电场作用下光学性能的改变是依靠液晶作为弹性连续体的弹性变形，响应时间长，所以交变驱动电压的作用效果不取决于其峰值，液晶透光率的改变只与外加电压的有效值有关。正压和负压的作用效果是一样的。
当液晶显示器件上显示像素众多时(如点阵型液晶显示器件)，为了节省庞大的硬件驱动电路，在液晶显示器件电极的制作与排列上实施了矩阵型的结构，即把水平一组显示像素的背电极都连在一起引出，称之为行电极(一般也称为公共极，背极，com极)；把纵向一组显示像素的段电极都连起来一起引出，称之为列电极(一般称为像素极，段极，seg极)。在液晶显示器件上每一个显示像素都由其所在的列与行的位置唯一确定。液晶显示的动态驱动法是循环地给行电极施加选择脉冲，同时所有显示数据的列电极给出相应的选择或非选择的驱动脉冲，从而实现某行所有显示像素亮或灭的显示功能，这种行扫描是逐行顺序进行的，循环周期很短，使得液晶显示屏上呈现出稳定的显示。
各电极的驱动相互独立，互不影响。在所显示的像素电极和公共极上，同时连续地施加驱动电压，直到显示时间结束。在显示期间，驱动电压一直保持，使液晶充分驱动。
现有技术的液晶显示驱动控制电路，如图1所示，其中，现有电极选择模块101用于生成背极信号组(亦称行电极信号组)和段极信号组(亦称列电极信号组)。以用于驱动4com×36seg(4行36列)的液晶显示器的驱动控制电路为例，背极信号组包含的行电极选择信号com_sm1、com_sm2、com_sm3、com_sm4以及段极信号组包含的列电极选择信号seg_sm1、seg_sm2……seg_sm35、seg_sm36都是多线的，其包含的线的数量与电压产生模块102输出的电压的数量相等。图1给出的示例中，com_sm1等均为4线的，用com_sm1[4:1]进行表征，其4条线分别为com_sm1[4]、com_sm1[3]、com_sm1[3]、com_sm1[1]。其他的行电极选择信号、列电极选择信号与之类似。
电压产生模块102用于生成4个电压信号，分别为v1、v2、v3、v4。参照图2，v1、v2、v3、v4的电压值呈等差阶梯状上升。
现有电压输出模块103用于根据行电极选择信号、列电极选择信号、4个电压信号生成用于驱动液晶显示器的行电极的电压信号com_c1、com_c2、com_c3、com_c4和列电极的电压信号seg_c1、seg_c2……seg_c35、seg_c36。当com_sm1[4]为高电平时，com_c1上输出v4；类似地，当com_sm1[1]为高电平时，com_c1上输出v1；com_sm1[4]、com_sm1[3]、com_sm1[3]、com_sm1[1]中任意两个不同时为高电平。
图2所示波形图，以一个帧周期pf为例，示出了现有技术的液晶显示驱动当要驱动该液晶显示器的第1行第3列的像素和第4行第3列的像素时，各信号的时序波形图如图2所示(因为信号线众多，图中仅示出了行电极选择信号com_sm1、com_sm2、com_sm3、com_sm4和列电极选择信号seg_sm1、seg_sm2……seg_sm35、seg_sm36中的一部分)。该帧周期pf包含4个四分之一帧周期pqf，每个四分之一帧周期pqf包含2个电平周期pv。
如图2所示，com_sm1[4]在该帧周期pf的8个电平周期中依次输出以下序列：“01000000”；com_sm1[3]在该帧周期pf的8个电平周期中依次输出以下序列：“00101010”；com_sm1[2]在该帧周期pf的8个电平周期中依次输出以下序列：“00010101”；com_sm1[1]在该帧周期pf的8个电平周期中依次输出以下序列：“10000000”。第一个电平周期时，com_sm1[1]为高电平，则com_c1输出电平为v1，seg_sm3[4]为高电平，则seg_c3输出电平为v4，因此，如图3所示(图3示出了液晶显示器的局部，其中com1、com2、com3、com4分别表示液晶显示器的第一行、第二行、第三行、第四行；seg1、seg2、seg3、seg4、seg5……分别表示液晶显示器的第一列、第二列、第三列、第四列、第五列……)，第1行第3列的像素a的行电极与列电极的电压差达到v1、v2、v3、v4四个电平产生的电压差值中的最大值，即，第1行第3列的像素a的变电场强最大，此时，如图3所示，第1行第3列的像素a被点亮(图3中采用灰色表征该像素被点亮)；第二个电平周期时，com_sm1[4]为高电平，则com_c1输出电平为v4，seg_sm3[1]为高电平，则seg_c3输出电平为v1，因此，第1行第3列的像素a的行电极与列电极的电压差达到v1、v2、v3、v4四个电平产生的电压差值中的最大值，即，第1行第3列的像素a的变电场强最大，此时，如图3所示，第1行第3列的像素a被点亮。所以，第1行第3列的像素a在第1个四分之一帧周期中被点亮。在接下来的6个电平周期中，com_c1输出电平为v3、v2相交替。
类似地，液晶显示器的第4行第3列的像素e在第4个四分之一帧周期中被点亮。
鉴于com_sm1、com_sm2、com_sm3、com_sm4以及列电极选择信号seg_sm1、seg_sm2……seg_sm35、seg_sm36都是4位的信号，因此，现有电极选择模块101一共输出160(4×4+36×4)条信号线(即，com_sm1、seg_sm1等)。该160条信号线在一个帧周期中所呈现的时序波形可参照图2。为实现该实现波形，驱动该160条信号线的信号均需要使用对应的时序电路(例如，寄存器)进行寄存，这就意味着现有电极选择模块101需要大量的时序电路资源。进一步地，现有电极选择模块101的160条输出信号线全部作为现有电压输出模块103的输入信号，用于控制com_c1等的输出电平，这意味着现有电压输出模块103需要大量的组合逻辑电路以及时序电路资源。因此，现有技术中的液晶显示驱动电路使用的硬件资源多，成本高。并且，因为线路众多，现有技术中的液晶显示驱动电路的布线也非常复杂，物理实现难度大，降低了生产制造过程中的良率(yield，合格率)，增大了制造成本。当液晶显示器具有更多的行和列时，上述缺陷将更加严重和明显。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中液晶显示驱动电路成本高的缺陷，提供一种制造成本低的显示驱动系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种显示驱动系统，用于驱动液晶显示器，显示驱动系统包含电极选择模块、电压组产生模块、电压输出模块；
电极选择模块用于按照电平周期生成多个行电极选择信号，每个行电极选择信号均为单线的信号，行电极选择信号用于唯一对应地选择液晶显示器的一个行电极；
电极选择模块还用于按照电平周期生成多个列电极选择信号，每个列电极选择信号均为单线的信号，列电极选择信号用于唯一对应地选择液晶显示器的一个列电极；
电极选择模块还用于生成电压选择信号，电压选择信号为单线的信号；
电压组产生模块用于生成多个电压信号组，每个电压信号组包含2个电压信号，2个电压信号包含于多个备选电压信号中，每个电压信号组根据电压选择信号输出2个电压信号中的一个电压信号；
电压输出模块用于根据多个行电极选择信号、多个列电极选择信号将多个电压信号组中的一个在行电极电压信号上输出，行电极电压信号的数量为多个，用于唯一对应地驱动液晶显示器的一个行电极；
电压输出模块用于根据多个行电极选择信号、多个列电极选择信号将多个电压信号组中的一个在列电极电压信号上输出，列电极电压信号的数量为多个，用于唯一对应地驱动液晶显示器的一个列电极。
较佳地，当液晶显示器的像素的行电极电压信号与列电极电压信号的差值为多个备选电压信号的最大差值时，像素被点亮。
较佳地，多个备选电压信号包含第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号、第四电压信号，第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号、第四电压信号的电压值依次增大，电压信号组的数量为4组，4组电压信号组包含第一行电极备选电压信号组、第二行电极备选电压信号组、第一列电极备选电压信号组、第二列电极备选电压信号组。
较佳地，第一行电极备选电压信号组包含第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号、第四电压信号中的两个；第二行电极备选电压信号组包含第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号、第四电压信号中的其他两个；
第一列电极备选电压信号组包含第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号、第四电压信号中的两个；第二列电极备选电压信号组包含第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号、第四电压信号中的其他两个。
较佳地，第一行电极备选电压组包含第一电压信号和第二电压信号，第二行电极备选电压组包含第三电压信号和第四电压信号；当电压选择信号为低电平时，电压组产生模块在第一行电极备选电压组输出第一电压信号；当电压选择信号为高电平时，电压组产生模块在第一行电极备选电压组输出第二电压信号；当电压选择信号为低电平时，电压组产生模块在第二行电极备选电压组输出第三电压信号；当电压选择信号为高电平时，电压组产生模块在第二行电极备选电压组输出第四电压信号；
第一列电极备选电压组包含第一电压信号和第二电压信号，第二列电极备选电压组包含第三电压信号和第四电压信号；当电压选择信号为低电平时，电压组产生模块在第一列电极备选电压组输出第二电压信号；当电压选择信号为高电平时，电压组产生模块在第一列电极备选电压组输出第一电压信号；当电压选择信号为低电平时，电压组产生模块在第二列电极备选电压组输出第四电压信号；当电压选择信号为高电平时，电压组产生模块在第二列电极备选电压组输出第三电压信号；
当行电极选择信号为低电平时，电压输出模块在行电极电压信号上输出第二行电极备选电压组；当行电极选择信号为高电平时，电压输出模块在行电极电压信号上输出第一行电极备选电压组；
当列电极选择信号为低电平时，电压输出模块在列电极电压信号上输出第二列电极备选电压组；当列电极选择信号为高电平时，电压输出模块在列电极电压信号上输出第一列电极备选电压组。
较佳地，显示驱动系统还包含电压驱动模块，电压驱动模块与电压输出模块连接，用于提高行电极电压信号和列电极电压信号的带负载能力。
较佳地，电极选择模块用于根据需要点亮的液晶显示器上的像素生成行电极选择信号和列电极选择信号。
本发明的积极进步效果在于：本发明的显示驱动系统极大减少了行电极和列电极的控制信号线，从而大大减小了控制逻辑的复杂度，大大减少了组合逻辑电路和时序电路资源，降低了制造成本；并且减小了布局布线的复杂度，有利于提高生产制造的良率。
附图说明
图1为现有技术的液晶显示驱动电路的结构示意图。
图2为现有技术的液晶显示驱动电路的时序波形示意图。
图3为液晶显示器的示意图。
图4为本发明的一较佳实施例的显示驱动系统的结构示意图。
图5为本发明的一较佳实施例的显示驱动系统的时序波形示意图。
图6为本发明的一较佳实施例的显示驱动系统的用于生成电压选择信号的电路的结构示意图。
图7为本发明的一较佳实施例的显示驱动系统的用于生成电压选择信号的电路的时序波形示意图。
具体实施方式
下面通过一较佳实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本实施例的显示驱动系统用于驱动液晶显示器，如图4所示，该显示驱动系统包含：电极选择模块201、电压组产生模块202、电压输出模块203；电极选择模块用于按照电平周期生成多个行电极选择信号，每个行电极选择信号均为单线的信号，行电极选择信号用于唯一对应地选择液晶显示器的一个行电极；电极选择模块还用于按照电平周期生成多个列电极选择信号，每个列电极选择信号均为单线的信号，列电极选择信号用于唯一对应地选择液晶显示器的一个列电极；电极选择模块还用于生成电压选择信号，电压选择信号为单线的信号；电压组产生模块用于生成多个电压信号组，每个电压信号组包含2个电压信号，2个电压信号包含于多个备选电压信号中，每个电压信号组根据电压选择信号输出2个电压信号中的一个电压信号；电压输出模块用于根据多个行电极选择信号、多个列电极选择信号将多个电压信号组中的一个在行电极电压信号上输出，行电极电压信号的数量为多个，用于唯一对应地驱动液晶显示器的一个行电极；电压输出模块用于根据多个行电极选择信号、多个列电极选择信号将多个电压信号组中的一个在列电极电压信号上输出，列电极电压信号的数量为多个，用于唯一对应地驱动液晶显示器的一个列电极。
以下参照图4、图5，以驱动4com×36seg(4行36列)的液晶显示器(图3示出了其局部)，在一个帧周期pf中点亮位于第一行第三列的像素a和位于第四行第三列的像素e为例，对本实施例的显示驱动系统进行说明。
如图4、图5所示，电压组产生模块202提供4个电压信号，作为备选电压信号，分别为第一电压信号v1、第二电压信号v2、第三电压信号v3、第四电压信号v4。参照图5，v1、v2、v3、v4的电压值呈阶梯状上升。电压组产生模块202输出4个电压信号组va、vb、vc、vd。电压信号组va包含2个电压信号，这2个电压信号来自v1、v2、v3、v4中的2个。当电极选择模块201生成的电压选择信号sel为低电平时，电压信号组va输出2个电压信号中的一个；当电极选择模块201生成的电压选择信号sel为高电平时，电压信号组va输出2个电压信号中的另一个。电压信号组vb、vc、vd与电压信号组va类似，其包含的电压信号可根据需要设定。
作为一种较佳的实施例，如图5所示，电压信号组va包含第一电压信号v1和第二电压信号v2，电压信号组va用作第一行电极备选电压组；电压信号组vb包含第三电压信号v3和第四电压信号v4，电压信号组vb用作第二行电极备选电压组。当电压选择信号sel为低电平时，电压组产生模块在第一行电极备选电压组输出第一电压信号；当电压选择信号为高电平时，电压组产生模块在第一行电极备选电压组输出第二电压信号(参照图5，电压信号组va的高电平表征第二电压信号v2，低电平表征第一电压信号v1)。当电压选择信号为低电平时，电压组产生模块在第二行电极备选电压组输出第三电压信号；当电压选择信号为高电平时，电压组产生模块在第二行电极备选电压组输出第四电压信号(参照图5，电压信号组vb的高电平表征第四电压信号v4，低电平表征第三电压信号v3)。电压信号组vc包含第一电压信号和第二电压信号，电压信号组vc用作第一列电极备选电压组；电压信号组vd包含第三电压信号和第四电压信号，电压信号组vd用作第二列电极备选电压组。当电压选择信号为低电平时，电压组产生模块在第一列电极备选电压组输出第二电压信号；当电压选择信号为高电平时，电压组产生模块在第一列电极备选电压组输出第一电压信号(参照图5，电压信号组vc的高电平表征第二电压信号v2，低电平表征第一电压信号v1)。当电压选择信号为低电平时，电压组产生模块在第二列电极备选电压组输出第四电压信号；当电压选择信号为高电平时，电压组产生模块在第二列电极备选电压组输出第三电压信号(参照图5，电压信号组vd的高电平表征第四电压信号v4，低电平表征第三电压信号v3)。
电极选择模块201产生并输出行电极选择信号com_s1、com_s2、com_s3、com_s4以及列电极选择信号seg_s1、seg_s2……seg_s35、seg_s36。图5示出了在一个帧周期pf中点亮位于第一行第三列的像素a和位于第四行第三列的像素e的时序波形图，图中仅示出了行电极选择信号com_s1、com_s2、com_s3、com_s4以及列电极选择信号seg_s3，其他列电极选择信号未示出。在该帧周期pf中，com_s1在8个电平周期中依次输出序列：“10010101”；com_s2在8个电平周期中依次输出序列：“01100101”；com_s3在8个电平周期中依次输出序列：“01011001”；com_s4在8个电平周期中依次输出序列：“01010110”。列电极选择信号seg_s3在8个电平周期中依次输出序列：“01101001”。
电极选择模块201还输出电压选择信号sel，电压选择信号sel在8个电平周期中依次输出序列：“01010101”，即电压选择信号sel是按照电平周期翻转的信号。因此，在生成电压选择信号sel时，本实施例采用了如图5所示的电路。该电路由一个寄存器reg和一个反相器inv组成，寄存器reg的输出端q与反相器inv的输入端连接，反相器inv的输出端与寄存器reg的输入端d连接，寄存器reg的时钟输入端ck接收一时钟信号clk，寄存器reg的输出端q输出电压选择信号sel，如图7所示，该时钟信号clk的周期与电平周期pv相等。参照图6，生成电压选择信号sel，仅使用了一个寄存器和一个反相器，占用的硬件资源极少。在本发明的显示驱动系统的其他可选的实施方式中，生成电压选择信号sel的电路可采用其他方式实现。
参照图5，当行电极选择信号com_s1为高电平时，电压输出模块在行电极电压信号上输出第一行电极备选电压组，即，在该电平周期中，用于驱动第一行的行电极电压信号com_c1的输出电平将在第一电压信号v1和第二电压信号v2中选择，具体由电压选择信号sel决定；否则，如果行电极选择信号com_s1为低电平，电压输出模块在行电极电压信号上输出第二行电极备选电压组，即，在该电平周期中，用于驱动第一行的行电极电压信号com_c1的输出电平将在第三电压信号v3和第四电压信号v4中选择，具体由电压选择信号sel决定。该规则同样适用于其他行电极选择信号(com_s2、com_s3、com_s4)。
当列电极选择信号seg_s1为高电平时，电压输出模块在列电极电压信号上输出第一列电极备选电压组，即，在该电平周期中，用于驱动第一列的列电极电压信号seg_c1的输出电平将在第一电压信号v1和第二电压信号v2中选择；否则，如果列电极选择信号seg_s1为低电平，则电压输出模块在列电极电压信号上输出第二列电极备选电压组，即，在该电平周期中，用于驱动第一列的列电极电压信号seg_c1的输出电平将在第三电压信号v3和第四电压信号v4中选择。该规则同样适用于其他列电极选择信号(seg_s2……seg_s35、seg_s36)。
参照图5，在第一个电平周期中，行电极选择信号com_s1为高电平，电压选择信号sel为低电平，因此，用于驱动第1行的行电极电压信号com_c1输出第一电压信号v1，用于驱动第3列的列电极电压信号seg_c3输出第四电压信号v4，因此，如图3所示，第1行第3列的像素a的行电极与列电极的电压差达到v1、v2、v3、v4四个电平产生的电压差值中的最大值，即，第1行第3列的像素a的变电场强最大，此时，如图3所示，第1行第3列的像素a被点亮。第二个电平周期时，com_c1输出电平为v4，seg_c3输出电平为v1，因此，第1行第3列的像素a的行电极与列电极的电压差达到v1、v2、v3、v4四个电平产生的电压差值中的最大值，即，第1行第3列的像素a的变电场强最大，此时，如图3所示，第1行第3列的像素a被点亮。所以，第1行第3列的像素a在第1个四分之一帧周期中被点亮。在接下来的6个电平周期中，com_c1输出电平为v3、v2相交替。
类似地，液晶显示器的第4行第3列的像素e在第4个四分之一帧周期中被点亮。其他像素在该帧周期中，没有获得最大的变电场强，因此，保持熄灭状态。
电极选择模块201用于根据需要点亮的液晶显示器上的像素所在的行和列生成行电极选择信号和列电极选择信号。相较于现有技术中的显示驱动电路，本实施例的电极选择模块201输出的行电极选择信号和列电极选择信号均为单线的信号(1位的信号)，因此，电极选择模块201输出行电极选择信号、列电极选择信号和电压选择信号sel，共37条输出信号线。因此，用于寄存驱动该37条输出信号线的时序电路(例如，寄存器)资源将大大减少。如前所述，新增的用于生成电压选择信号sel的电路所使用的硬件资源极少，仅一个寄存器和一个反相器。进一步地，电压输出模块203接收电极选择模块201的37条信号线，用于控制com_c1等的输出电平，相较于现有技术的显示驱动电路的现有电压输出模块203，电压输出模块203所需的组合逻辑电路资源和时序电路资源都将大大减少。除了消耗的硬件资源大大减少，成本明显降低，信号线的大幅度减少和电路规模的减小，也使得本实施例的显示驱动系统的布局布线变得简单、物理实现难度明显减小，生产制造的过程中，良率也将相应大大提升。
本实施例以驱动4com×36seg(4行36列)的液晶显示器为例进行说明，但本领域技术人员能够理解，本发明的显示驱动系统并不限于驱动4com×36seg(4行36列)的液晶显示器，也适用于4com×40seg、8com×36seg、6com×38seg等多种液晶显示器规格。另外，本实施例中，以电压组产生模块202提供第一电压信号v1、第二电压信号v2、第三电压信号v3、第四电压信号v4四个电压信号作为备选电压信号为例进行说明，但本发明的显示驱动系统并不限于四个备选电压信号，本领域技术人员能够理解，本发明的显示驱动系统，可以根据需要，设置数量合理的备选电压信号。
为了提高行电极电压信号和列电极电压信号的带负载能力，如图4所示，本实施例的显示驱动系统还包含电压驱动模块204，电压驱动模块204与电压输出模块203连接。电压驱动模块204的输出信号com_d1、com_d2、com_d3、com_d4、seg_d1、seg_d2……seg_d35、seg_d36分别作为新的行电极电压信号和新的列电极电压信号，用于驱动液晶显示器的对应的行电极或列电极。具体实施时，com_c1与com_d1之间可通过缓冲器(buffer)连接，使得com_d1获得比com_c1更高的扇出(fan-out)能力，也即更高的驱动能力、带负载能力，使得行电极电压、列电极电压更加稳定，液晶显示器的显示效果也更加稳定。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。