利用LCDC控制器软件实现对EINK屏的控制方法

摘要

利用LCDC控制器软件实现对EINK屏的控制方法，包括：将Eink屏的时序转成数据：将LCDC控制中的HSYNC做为Eink屏的CL脚即CLK输入，其他的几个信号由LCDC的各接口与Eink屏的各接口相对应来模拟输入；从LCDC上输出到Eink屏上：如果Eink屏的信号线为高电平，将相应的LCDC的DATA线置1，如果Eink屏的信号线为低电平，将相应的LCDC的DATA线置0。本发明将Eink的时序转换成数据，从LCDC的数据线输出。这样就可以在现有的LCDC的基础上驱动Eink屏而不用外加其他的驱动芯片，从而在任何有带LCDC驱动器的主控上实现Eink屏的驱动。

权利要求

1.利用LCDC控制器软件实现对EINK屏的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：将Eink屏的时序转成数据：

将LCDC控制中的HSYNC做为Eink屏的CL脚即CLK输入，Eink屏的D0～D7、GMODE1、GMODE2、LE、OE、CE1～CE3、U1CKV1、U1CKV2、U1SPV1、U1SPV2这几个信号由LCDC的各接口与Eink屏的各接口相对应来模拟输入；

步骤二：将数据从LCDC上输出到Eink屏上：如果Eink屏的信号线为高电平，将相应的LCDC的DATA线置1，如果Eink屏的信号线为低电平，将相应的LCDC的DATA线置0。

2.如权利要求1所述的利用LCDC控制器软件实现对EINK屏的控制方法，其特征在于：所述步骤一中LCDC的各接口与Eink屏的各接口对就关系如下：Eink屏的D0～D7：LCDC的DB0～DB7；

Eink屏的GMODE1、GMODE2（GDOE）：LCDC的DB8；

Eink屏的LE（SDLE）：LCDC的DB9；

Eink屏的OE（SDOE）：LCDC的DB10；

Eink屏的CE3（SDCEL2）：LCDC的DB11；

Eink屏的CE2（SDCEL1）：LCDC的DB12；

Eink屏的CE1（SDCEL0）：LCDC的DB13；

Eink屏的U1CKV1、U1CKV2（GDCLK）：LCDC的DB14；

Eink屏的U1SPV1、U1SPV2（GDSP）：LCDC的DB12。

说明书

利用LCDC控制器软件实现对EINK屏的控制方法

【技术领域】

[0001] 本发明属于是电子产品的开发技术领域，具体是指一种利用LCDC控制器软件实现对EINK屏的控制方法，适用于采用Eink屏电子书产品的开发过程。【背景技术】

[0002] EINK，一般我们称之为“电子墨水”，这是一种技术，用这种技术做成的屏，我们称之为EINK屏，或者说是电子纸。电子纸，并不是一种“纸”，确切的说，它是一种超薄、超轻的显示屏，它的外观和普通纸非常接近，也可以折叠和卷起。我们可以把它理解为“像纸一样薄、柔软，可擦写的显示器”。

[0003] 在谈到电子纸时，必然会谈到电子墨。形像地说，电子纸是一张薄胶片，而在胶片上“涂”上的一层带电的物质，这便是电子墨。这也可看作是一个薄薄的内嵌式遥控显示板。电子墨水就是将带正、负电的诸多黑白粒子，密封于微胶囊内，因施加电场的不同，在监视器表面产生不同的聚集，呈现出黑或白的效果。

[0004] 广义上的电子纸包括“纸型”柔性液晶显示器，本质上与PC显示器没有差别，相对其它以非液晶技术实现的电子纸，这类产品在成本上略显劣势。目前，商业化程度最好的非液晶电子纸技术是美国EInk公司的电子墨水技术(电泳式电子纸)，另外，普利司通(Bridgestone)公司采用电子粉流体技术的电子纸也得到不少厂商的青睐。美国EInk公司的电子纸由电子墨水及两片基板所组成，它上面涂有一种由无数微小的透明颗粒组成的电子墨水，颗粒直径只有人的头发丝的一半大小。当这种电子墨水被涂到纸、布或其他平面物体上后，人们只要适当地对它予以电击，就能使数以亿计的颗粒变幻颜色，从而根据人们的设定不断地改变所显现的图案和文字。只要调整颗粒内的染料和微型粒子的颜色，便能够使电子墨水展现色彩和图案来。

[0005] 美国Eink公司开发的微胶囊电泳显示器(Microencap sulated Electrophoretic Display)。将浮有白色的正电性粒子和黑色的负电性粒子的电泳液封装在直径几十微米量级的微胶囊中，并固定于上下两个平行平板电极之间，其中一个为透明电极。向一个方向施加电场，正电性的白色微粒将涌至透明电极，负电性的黑色粒子涌向另一极，从而使观察者可以看到散射的光线，获得亮视场；向相反方向施加电场，白色微粒将涌至对面电极黑色微粒涌向透明电极，吸收入射光线，从而使观察者获得暗视场。通过交替施加电场，就可以实现黑白态显示。另外由于电泳现象的物理机制，当带电微粒涌动到某个电极附近之后，可以自行维持住一段时间，因此基本实现了超低功耗。采用Eink屏做电子书的优点在于能还原逼真纸张的阅读感觉，从而给用户类似纸张阅读的体验，还能实现很低的功耗，充一次电能实现长时间的阅读。现在市场上电子书大部分都是用Eink屏，比如亚马逊的Kindle，SONY的Reader及国内的汉王等。Eink屏现在能实现16灰阶的显示，它实现灰阶显示的原理主要是通过对电泳胶囊的充放电时间的调节来控制电泳胶囊中的黑白粒子电泳的程度，从而实现对不同灰阶的显示。Eink屏控制信号是由SOURCE信号、GATE信号和电源控制信号组成，具体信号线如下：

[0006] SOURCE信号组成：

[0007] SDCLK：SOURCE driver的时钟信号

[0008] SDCEL0～SDCEL1：SOURCE驱动的片选信号

[0009] SDLE：SOURCE数据的锁存信号

[0010] SDOE：SOURCE数据输出使能信号

[0011] DATA0～DATA7：SOURCE数据

[0012] SDSHR：为移位寄存器方向控制器

[0013] SHR：SOURCE数据移位方向

[0014] GATE信号组成：

[0015] GDSP：帧开始信号

[0016] GDCLK：GATE DRIVER时钟信号

[0017] GDOE：GATE DRIVER输出模式选择

[0018] GDRL：GATE移位方向

[0019] 电源信号组成：

[0020] PWRALL：-15V，-20V电源控制线

[0021] DACLK：+15V电源控制线

[0022] DADIO：+20V电源控制线

[0023] VCOM：公共电压控制线

[0024] Eink屏的控制信号和控制过程和TFT屏的控制信号和控制过程很像，但是有着明显的区别：

[0025] TFT屏中一帧数据代表的是一幅图像，可是在Eink屏中，一幅图像是由很多帧的数据共同作用的，所以Eink屏的刷屏速度比较慢。Eink屏具体的帧时序图如图1所示，完整的一幅图像的时序如图2所示。如果要想实现对Eink屏的控制，需要重新设计一个TCON(Timer Control Register，定时器/计数器控制寄存器)来发生Eink屏的控制波形，而对于一个已经成熟的主控芯片来说只能采取外挂一个专门的Eink驱动片子来实现对Eink的控制。这就增加了整个方案的成本。【发明内容】

[0026] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用LCDC控制器软件实现对EINK屏的控制方法，采用现有主控的LCDC控制器软件模拟Eink屏控制时序，就无须重新设计主控芯片或者外挂一个驱动片子来实现对Eink屏的控制。

[0027] 本发明采用以下技术方案来解决上述技术问题：

[0028] 利用LCDC控制器软件实现对EINK屏的控制方法，包括如下步骤：

[0029] 步骤一：将Eink屏的时序转成数据：

[0030] 将LCDC控制中的HSYNC做为Eink屏的CL脚即CLK输入，其他的几个信号由LCDC的各接口与Eink屏的各接口相对应来模拟输入；

[0031] 步骤二：从LCDC上输出到Eink屏上：

[0032] 如果Eink屏的信号线为高电平，将相应的LCDC的DATA线置1，如果Eink屏的信号线为低电平，将相应的LCDC的DATA线置0。

[0033] 较佳地，所述步骤一中LCDC的各接口与Eink屏的各接口对就关系如下：

[0034] Eink屏的D0～D7：LCDC的DB0～DB7；

[0035] Eink屏的GMODE1、GMODE2(GDOE)：LCDC的DB8；

[0036] Eink屏的LE(SDLE)：LCDC的DB9；

[0037] Eink屏的OE(SDOE)：LCDC的DB10；

[0038] Eink屏的CE3(SDCEL2)：LCDC的DB11；

[0039] Eink屏的CE2(SDCEL1)：LCDC的DB12；

[0040] Eink屏的CE1(SDCEL0)：LCDC的DB13；

[0041] Eink屏的U1CKV1、U1CKV2(GDCLK)：LCDC的DB14；

[0042] Eink屏的U1SPV1、U1SPV2(GDSP)：LCDC的DB12。

[0043] 本发明的优点在于：将Eink的时序转换成数据，从LCDC的数据线输出。这样就可以在现有的LCDC的基础上驱动Eink屏而不用外加其他的驱动芯片，从而在任何有带LCDC驱动器的主控上实现Eink屏的驱动。【附图说明】

[0044] 下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

[0045] 图1是Eink帧时序图。

[0046] 图2是Eink完整的图像时序图。

[0047] 图3是LCDC的MCU屏接口图。

[0048] 图4是Eink屏的SOURCE时序图。

[0049] 图5是Eink屏的GATE时序图。

[0050] 图6是本发明一实施例Eink屏的图像时序图。【具体实施方式】

[0051] LCDC控制器一般可控制RGB屏和MCU屏，下面就以LCDC中MCU屏的控制时序来模拟Eink屏的控制时序。LCDC的MCU屏的接口如图3所示。Eink屏的接口一般如表1所示：

[0052] 表1

[0053]Pin# signal Description
1 VNEG Negative power supply source driver
2 VPOS Positive power supply source driver
3 VSS Ground
4 VDD Digital power supply drivers
5 CL Clock source driver
6 LE Latch enable source driver
7 OE Output enable source driver
8 SHR Shift direction source driver
9 NC NO Connection
10 NC NO Connection
11 SPH Start pulse source driver
12 D0 Data signal source driver
13 D1 Data signal source drive
14 D2 Data signal source drive
15 D3 Data signal source drive
16 D4 Data signal source drive
17 D5 Data signal source drive
18 D6 Data signal source drive
19 D7 Data signal source drive
20 NC NO Connection
21 NC NO Connection
22 VCOM Common connection
23 GVDD Positive power supply gate driver
24 GVEE Negative power supply gate driver
25 NC NO Connection
26 NC NO Connection
27 GMODE2 Output mode selection gate driver
28 GMODE1 Output mode selection gate driver
29 RL Shift direction gate driver
30 U1CE2 Caseade sequence 1st gate driver
31 U1CE1 Cascade sequence 1st gate driver
32 U1SPV Start pulse 1st gaet driver
33 U1CKV Clock 1st gate driver
34 VBORDER Border connection
35 U2CE2 Cascade sequence 2nd gate driver
36 U1CE1 Cascade sequence 2nd gate driver
37 U2SPV Start pulse 2nd gate driver
38 U2CKV Clock 2nd gate driver
39 NC NO Connection

[0054] 将LCDC控制中的HSYNC做为Eink屏的CLK输入(CL脚)，其他的几个信号由LCDC的DATA0～DATA17来模拟输入。具体的对应如表2所示：

[0055] 表2

[0056]D0～D7 LCDC的DB0～DB7
GMODE1、GMODE2(GDOE) LCDC的DB8
LE(SDLE) LCDC的DB9
OE(SDOE) LCDC的DB10
CE3(SDCEL2) LCDC的DB11
CE2(SDCEL1) LCDC的DB12
CE1(SDCEL0) LCDC的DB13
U1CKV1、U1CKV2(GDCLK) LCDC的DB14
U1SPV1、U1SPV2(GDSP) LCDC的DB12

[0057] Eink屏的SOURCE时序图如图4所示，Eink屏的GATE时序图如图5所示。

[0058] 本发明的主要工作就是模拟图4和图5中SOURCE和GATE的时序。LCDC能输出图像到显示屏上其本质就是输出该图像的数据，因此，本发明把Eink的时序转换成数据，从LCDC上输出到Eink屏上。如果该信号线为高电平，将相应的LCDC的DATA线置1，如果该信号线为低电平，将相应的LCDC的DATA线置0。比如说OE(SDOE)这时为低，根据表1的连线将LCDC中的DB10位置0。具体到所有信号的模拟而言，举图6的时序为例。图6的信号分成4个部分，分别是彩色虚线标出的部分，根据表1的连线，该图像第一部分数据为0x8000，第二部分为0x3100，第三部分为0x1100，第四部分为0x0100。最后再根据高低电平所持续的次数来决定送的次数。比如说，如果图6的的第一部分持续10个CLK，第二部分为
5个CLK，第三不分为4个CLK，第四部分为10个CLK，则是实现图6时序的数据为

[0059] 0x8000，0x8000，0x8000，0x8000，0x8000，0x8000，0x8000，0x8000，0x8000，0x8000，0x3100，0x3100，0x3100，0x3100，0x3100，0x1100，0x1100，0x1100，0x1100，0x0100，
0x0100，0x0100，0x0100，0x0100，0x0100，0x0100，0x0100，0x0100，0x0100，0x0100[0060] 将上面的数据通过LCDC输出，就可获得图6的时序了。

[0061] 因此，将Eink的时序转成数据就可以在LCDC上模拟出Eink的控制时序。

[0062] 本发明将Eink的时序转换成数据，从LCDC的数据线输出。这样就可以在现有的LCDC的基础上驱动Eink屏而不用外加其他的驱动芯片，从而在任何有带LCDC驱动器的主控上实现Eink屏的驱动，节约成本。