静态存储器及其显示驱动方法

文档序号:274561 发布日期:2021-11-19 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 静态存储器及其显示驱动方法 (Static memory and display driving method thereof ) 是由 金宗洙 吴水兵 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:本申请公开一种静态存储器及其显示驱动方法。该静态存储器包括静态存储阵列、锁存器、多路复用器和输出电路,锁存器与存储单元的位线连接,并锁存静态图像中第一帧画面的数据,以及维持于读取第一帧画面的数据时的电平状态;多路复用器与锁存器连接,并选定存储该第一帧画面的数据的存储单元;输出电路与多路复用器连接,按照时序输出第一帧画面的数据作为剩余各帧画面的数据。本申请在读取除第一帧画面之外的数据时,无需位线再次预充电,能够降低功耗。(The application discloses a static memory and a display driving method thereof. The static memory comprises a static memory array, a latch, a multiplexer and an output circuit, wherein the latch is connected with a bit line of a memory unit and latches data of a first frame of picture in a static image and maintains a level state when the data of the first frame of picture is read; the multiplexer is connected with the latch and selects a storage unit for storing the data of the first frame picture; the output circuit is connected with the multiplexer and outputs the data of the first frame picture as the data of the rest frames according to time sequence. When reading data except the first frame picture, the method and the device do not need to precharge the bit lines again, and can reduce power consumption.)

静态存储器及其显示驱动方法

技术领域

本申请涉及静态存储领域,具体涉及一种静态存储器及其显示驱动方法。

背景技术

SRAM(Static Random-Access Memory,静态随机存取存储器),是电子系统中不可或缺的重要组成部分之一。SRAM用于数据或指令的临时存储,具有速度快、功耗低、易于嵌入式集成等优势,因此是中央处理器(Central Processing Unit,CPU)中缓存的首选器件。

在现代高性能处理器中,SRAM所占芯片的面积已经越来越大,未来几年,随着移动互联网、物联网和可穿戴电子设备的爆发式增长,芯片的功耗将受到严格的要求和严峻的挑战,SRAM首当其冲。因此,如何降低SRAM的功耗,是静态存储领域亟需解决的问题。

在显示器中,静态存储阵列(SRAM Cell Array)11内置于驱动IC(又称驱动芯片)中,主要用于存储图像数据。SRAM的每一行设置字线(Word line,WL),每一列设置两条位线,分别为位线(Bit line,BL)和位线非(Bitb line,BLB),下面统称Bit line。在读取每一行存储单元的数据时,请参阅图1和图2,字线WL接收使能信号EN-WL以开启每一行存储单元,多路复用器(MUX Switch)12选中每次所要读取数据的存储单元,感测放大器(Senseamplifier,SA)接收使能信号EN-SA,将被选中的存储单元的位线BL预充电到高电平V-BL,然后输出该被选中的存储单元的数据。对于连接于同一条字线WL的(即位于同一行的)存储单元,在每次读取被选中的存储单元的数据之前,字线WL均要接收使能信号EN-WL,对应地,感测放大器SA也要接收使能信号EM-SA,并将每次被选中的存储单元的位线BL预充电到高电平V-BL。驱动IC读取数据的次数多,多次预充电消耗的电量大,不利于降低SRAM功耗。

发明内容

有鉴于此,本申请提供一种静态存储器及其显示驱动方法,以解决SRAM功耗较大的问题。

本申请提供的一种静态存储器,包括:

静态存储阵列,包括若干存储单元;

锁存器,与连接于同一条字线的多个存储单元的位线连接,并锁存静态图像中第一帧画面的数据,以及将自身的输出端维持于读取所述第一帧画面的数据时的电平状态,其中所述静态图像的所有帧画面的数据存储于连接于同一条字线的多个存储单元中;

多路复用器,与所述锁存器连接,并选定存储静态图像中第一帧画面的数据的存储单元;

输出电路,与所述多路复用器连接,按照时序输出静态图像中剩余帧画面的数据,其中均输出锁存的静态图像中第一帧画面的数据。

可选地,静态存储器还包括与各存储单元的两条位线连接的感测放大器,感测放大器用于将两条位线的差分输入电压放大为输出电压,锁存器将两条位线维持于输出所述输出电压时的电平状态。

可选地,感测放大器和锁存器集成为锁存型感测放大器。

可选地,连接于同一条字线的多个存储单元的位线,连接于一个锁存器。

可选地,根据锁存器的锁存数据的时长来设置锁存器的数量。

可选地,静态图像中任意两帧画面的数据相同,或者数据变化量小于预设阈值。

本申请提供的一种显示驱动方法,包括:

选定存储静态图像中第一帧画面的数据的存储单元,所述静态图像的所有帧画面的数据存储于连接于同一条字线的多个存储单元中;

向静态存储阵列的字线施加使能信号,并向被选定的存储单元的位线充电,读取静态图像中第一帧画面的数据;

锁存器锁存所述静态图像中第一帧画面的数据,并将锁存器的输出端维持于读取所述第一帧画面的数据时的电平状态;

按照时序输出所述静态图像中剩余帧画面的数据,其中均输出锁存的所述静态图像中第一帧画面的数据。

可选地,锁存静态图像中第一帧画面的数据,包括:

将两条位线的差分输入电压放大为输出电压;

锁存器锁存静态图像中第一帧画面的数据,并将所述锁存器的输出端维持于输出所述输出电压时的电平状态。

可选地,连接于同一条字线的多个存储单元的位线,连接于一个锁存器,并通过一个锁存器锁存静态图像中第一帧画面的数据。

如上所述,本申请的静态存储器及其显示驱动方法,在读取静态图像中第一帧画面的数据之后,锁存器既锁存该第一帧画面的数据,还将维持于读取(第一帧画面的)数据时的电平状态,在读取剩余帧画面的数据时,位线无需再次预充电,因此能够降低功耗。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。为更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是现有显示器的一种SRAM的结构示意图;

图2是现有显示器读取SRAM中图像数据的信号时序图;

图3是本申请一实施例的静态存储器的结构示意图;

图4是图3所示的静态存储器的等效电路示意图;

图5是本申请读取SRAM中图像数据的信号时序图;

图6是本申请一实施例的显示驱动方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合具体实施例及相应附图,对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述实施例仅是本申请的部分而非全部实施例。基于下文描述,在不冲突的情况下,各个实施例及其技术特征可相互组合。

考虑到当前读取SRAM的图像数据过程中,驱动IC每读取一帧画面的数据,存储单元所连接的两条位线就需要预充电(到高电平),驱动IC读取数据的次数越多,预充电的次数越多,消耗的电量越大,不利于降低SRAM功耗。针对于此,本申请实施例在读取静态图像中第一帧画面的数据之后,通过锁存器锁存该第一帧画面的数据,并将该锁存器的输出端维持于读取第一帧画面的数据时的电平状态,在读取剩余帧画面的数据时,位线无需再次预充电,以此降低功耗。

图3是本申请一实施例的静态存储器的结构示意图,图4是图3所示的静态存储器的等效电路示意图。请一并参阅图3和图4,静态存储器20包括静态存储阵列(SRAM CellArray)21、锁存器(Latch)22、多路复用器(MUX Switch)23和输出电路(Data output)24。

静态存储阵列21可以为SRAM,用于存储图像的各帧画面的数据,或者显示器在执行图像显示过程中的相关指令。静态存储阵列21包括若干存储单元21a,这些存储单元21a可以呈阵列排布,每一行的存储单元21a连接于同一条字线WL,每一列中的任一存储单元21a均连接于两条位线,分别为位线(bit line)BL和位线非(bitb line)BLB。为便于描述,本申请下文均描述为两条位线BL。

对于连接于同一条字线WL的存储单元21a,锁存器22与各个存储单元21a的两条位线BL连接。如图4所示,每一行存储单元21a的两条位线BL连接于同一锁存器22。

锁存器22主要有如下两个作用:

一、锁存静态图像中第一帧画面的数据。锁存器22具有缓存作用,在字线WL打开之后,存储单元21a通过两条位线BL将存储的第一帧画面的数据输出,锁存器22予以缓存。

二、将锁存器22的输出端维持于读取第一帧画面的数据时的电平状态。锁存器22的输出端不会随着输入端的电平状态变化而变化,因此在读取第一帧画面的数据时,锁存器22的输出端保持某一电平状态,在后续输出剩余帧画面的数据时,仍保持该电平状态,于此,与该锁存器22的输出端连接的所有位线BL均无需充电即可保持该电平状态。

在一实现方式中,所述静态存储器20还可以包括感测放大器(Sense amplifier)25,与各存储单元21a的两条位线BL连接。感测放大器25用于将两条位线BL的差分输入电压放大为输出电压,例如在读取第一帧画面的数据时,某一存储单元21a的两条位线BL的输出电压为V1,锁存器22的输出端维持于此时的电平状态。

可选地,感测放大器25和锁存器22可以集成为锁存型感测放大器。

多路复用器23与锁存器22连接,用于选定存储静态图像中第一帧画面的数据的存储单元。也就是说,多路复用器23用于选定存储该第一帧画面数据的存储单元21a,并连通该存储单元21a的读取通道。多路复用器23相当于一开关,将所要读取数据的存储单元21a与输出电路24连通,以将所要读取的数据传输给输出电路24。

输出电路24与多路复用器23连接,按照时序输出静态图像中剩余帧画面的数据,其中均输出锁存的静态图像中第一帧画面的数据。

静态图像中任意两帧画面的数据相同,或者数据变化量小于预设阈值,例如,在画面较为单一或者新闻阅读等场景中,图像的画面变化小,因此剩余各帧画面和第一帧画面之间的变化极小,因此按照时序,将第一帧画面的数据作为剩余各帧画面的数据,并予以显示,可以降低该静态图像的帧频,例如正常显示时驱动IC按照50Hz~60Hz的频帧刷新画面,而本申请实施例将频帧从50Hz~60Hz降低至10Hz,甚至是10Hz以内,降低驱动IC刷新画面的频率,降低消耗电流。

请参阅图5,字线驱动单元(WL Driver)27向字线WL施加使能信号EN-WL,在读取静态图像中第一帧画面的数据的阶段,字线WL接收使能信号EN-WL以控制某一行的存储单元21a开启,感测放大器25(或锁存型感测放大器)接收使能信号EN-SA以将两条位线BL的差分输入电压放大为输出电压,该行的一存储单元21a的两条位线BL预充电并直至达到高电平V-BL,输出第一帧画面的数据,然后,锁存器22(或锁存型感测放大器)接收使能信号EN-LA,锁存该第一帧画面的数据,并维持于读取该第一帧画面的数据时的电平状态。

在读取静态图像中第二帧画面的数据的阶段,锁存器22(或锁存型感测放大器)接收使能信号EN-LA,锁存器22将锁存的第一帧画面的数据作为该第二帧画面的数据,输出给输出电路24,并由输出电路24输出给静态存储器20的控制模块(Control Block)26,在控制模块26的控制下予以显示。同理,在读取静态图像中剩余各帧画面的数据的阶段,锁存器22(或锁存型感测放大器)接收使能信号EN-LA,并将第一帧画面的数据作为对应帧画面的数据,予以输出。

由此可见,在读取静态图像中第一帧画面的数据之后,锁存器22既锁存该第一帧画面的数据,还维持于读取(该第一帧画面的)数据时的电平状态,在读取静态图像中剩余帧画面的数据时,位线BL无需再次预充电,因此能够降低功耗。

锁存器22的锁存时长(锁存数据的时长)有限,于此本申请可根据单个锁存器22的锁存时长来设置锁存器22的数量,例如,对于同一行存储单元21a连接于一个锁存器22的场景,该锁存器22的锁存时长大于读取静态图像中所有帧画面的数据的时长。

本申请实施例还提供一种显示驱动方法,请参阅图6,所述显示驱动方法可包括如下步骤S11至S14。

S11:选定存储静态图像中第一帧画面的数据的存储单元,静态图像的所有帧画面的数据存储于连接于同一条字线的多个存储单元中。

S12:向静态存储阵列的字线施加使能信号,并向被选定的存储单元的位线充电,读取静态图像中第一帧画面的数据。

S13:锁存器锁存静态图像中第一帧画面的数据,并将锁存器的输出端维持于读取第一帧画面的数据时的电平状态。

S14:按照时序输出静态图像中剩余帧画面的数据,其中均输出锁存的静态图像中第一帧画面的数据。

在读取静态图像中第一帧画面的数据之后,锁存器既锁存该第一帧画面的数据,还将维持于读取(第一帧画面的)数据时的电平状态,在读取剩余帧画面的数据时,位线无需再次预充电,因此能够降低功耗。

在所述显示驱动方法中,各步骤的执行主体可以为前述静态存储器20中对应的元器件,例如,可以由多路复用器23选定存储静态图像中第一帧画面的数据的存储单元,可以由字线驱动单元27向字线WL施加使能信号EN-WL,锁存器22将锁存的第一帧画面的数据作为剩余各帧画面的数据,并输出给输出电路24,继而由输出电路24输出给静态存储器20的控制模块26,最终予以显示。

以上所述仅为本申请的部分实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素,此外,不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义,也可能具有不同含义,其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

另外,尽管本文采用术语“第一、第二、第三”等描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。

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