УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЦВЕТНЫМ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИМ ДИСПЛЕЕМ Российский патент 2008 года по МПК G09G3/00 G09G3/36 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к цветному жидкокристаллическому дисплею и, более конкретно, - к устройству и способу управления цветным жидкокристаллическим дисплеем. Хотя настоящее изобретение может быть использовано в различных областях, оно предназначено для уменьшения времени обработки центрального процессора, имеющего 16-битовый интерфейс.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Жидкокристаллический дисплей (LCD) является прибором, отображающим цветной видеосигнал посредством приема трех типов сигналов R (красного), G (зеленого) и B (голубого). LCD широко используется для коммерческих портативных терминалов, поддерживает режим 5:6:5 или режим 6:6:6. Режим 5:6:5 LCD представляет собой R, G и B с 5-ю, 6-ю и 5-ю битами соответственно, чтобы представлять около 65000 цветов. А режим 6:6:6 LCD представляет R, G и B с 6-ю, 6-ю и 6-ю битами у каждого, чтобы представлять около 260000 цветов.

LCD интерфейсы могут быть классифицированы на интерфейсы параллельного типа и последовательного типа. Интерфейс параллельного типа может быть дополнительно классифицирован на интерфейс 8-битового типа, 16-битового типа и 18-битового типа. И интерфейс, широко используемый для коммерческих портативных терминалов, является параллельным 16-битовым интерфейсом, поскольку CPU, управляющий портативным терминалом, обеспечивает 16-битовый интерфейс. В случае представления 65000 цветов (режим 5:6:5) на LCD, использующем 16-битовый параллельный интерфейс, необходим один тактовый импульс процессора, чтобы передать данные в один пиксель. Следовательно, чтобы представить полный видеосигнал на LCD, имеющем размер 'N × M', необходимо 'N × M' тактовых импульсов. Кроме того, в случае представления 260000 цветов (режим 6:6:6) на LCD, использующем 16-битовый параллельный интерфейс, чтобы передать данные в один пиксель, необходимо в два раза больше тактовых импульсов процессора, чем импульсов, необходимых для представления режима 5:6:5. То есть необходимо '2 × N × M' тактовых импульсов, чтобы представить один видеосигнал на LCD, имеющем размер 'N × M', при этом время передачи данных в два раза больше, чем когда необходимо представить 65000 цветов.

Блок-схема LCD контроллера согласно предшествующему уровню техники, в котором используется 16-битовый параллельный интерфейс, представлена на фиг.1.

LCD контроллер содержит устройство 11 управления частотой, интерфейс 12 ввода, RGB буфер 13, графический буфер 14 и D/A преобразователь 15.

Блок 11 управления тактовыми импульсами обеспечивает основные тактовые импульсы, чтобы работать с каждым из модулей 12, 13, 14 и 15. Интерфейс 12 ввода предназначен для сохранения 16-битовых данных, вводимых в LCD модуль в RGB буфере 13. RGB буфер 13 временно сохраняет RGB данные, сконфигурированные с шестью битами в каждом. Графический буфер 14 сохраняет данные полного видеосигнала, которые должны быть выведены на LCD панель 20. Размер графического буфера 14 соответствует 'N × M', и каждый пиксель представляется 18 битами. D/A преобразователь 15 преобразует цифровые RGB данные в аналоговое напряжение для вывода. LCD панель 20 является конечным устройством вывода видеосигнала.

На фиг.2 представлена диаграмма формата данных вывода известного LCD контроллера.

16-битовые данные вводятся через интерфейс 12 (фиг.1) ввода для каждого тактового импульса контроллера. Данные, вводимые для двух тактовых импульсов, конфигурируют один пиксель видеосигнала размером '2 × N × M'. То есть данные, вводимые для '2 × N × M' тактовых импульсов, конфигурируют один видеосигнал.

RGB данные, вводимые в формате, показанном на фиг.2, сохраняются в RGB буфере, как показано на фиг.3A и 3B, и сохраняются в графическом буфере под управлением блока управления тактовыми импульсами.

Фиг.3A является примерной диаграммой формата 16-битовых данных для первой частоты на фиг.2.

Когда данные, конфигурирующие один пиксель, вводятся в LCD контроллер (фиг.3А), 6-битовые данные между D5˜D0 в числе 16-битовых данных, вводимых для первого тактового импульса, показывают яркость R.

Фиг.3B является примерной диаграммой формата 16-битовых данных для второго тактового импульса на фиг.2.

6-битовые данные между D15˜D10 (фиг.3B) в числе 16-битовых данных, вводимых для второго тактового импульса, показывают яркость G, а 6-битовые данные между D5˜D0 показывают яркость B. То есть остаток битовой информации в числе полных 32-битовых данных, вводимых для двух тактовых импульсов, не используется (не учитывается).

Все типы пиксельной информации, многократно вводимой согласно вышеприведенному процессу, сохраняются в графическом буфере, чтобы конфигурировать один видеосигнал. Видеосигналы, сохраняемые в графическом буфере 14, преобразуются в аналоговое напряжение через D/A преобразователь 15. Аналоговое напряжение приводит в действие LCD панель 20.

Тем не менее, в известной системе, так как данные между D15˜D10 16-битовых данных, вводимых для первого тактового импульса, не используются при приеме данных, конфигурирующих один пиксель, ухудшается эффективность передачи данных. По этой причине '2 × N × M' тактовые импульсы процессора используются при передаче полного видеосигнала размера 'N × M' на LCD модуль, соответствующее время передачи данных возрастает.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следовательно, настоящее изобретение касается создания устройства и способа управления цветным жидкокристаллическим дисплеем, которые позволяют исключить недостатки известных устройств и способов.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа управления цветным жидкокристаллическим дисплеем, обеспечивающих повышение эффективности передачи данных путем изменения типа интерфейса ввода LCD контроллера.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа управления цветным жидкокристаллическим дисплеем, обеспечивающих введение видеосигнала того же размера при меньшем числе тактовых импульсов.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа управления цветным жидкокристаллическим дисплеем, обеспечивающих расширение практического применения CPU.

Дополнительные преимущества настоящего изобретения раскрыты в нижеследующем описании со ссылками на прилагаемые чертежи.

Поставленная задача решена путем создания способа управления цветным жидкокристаллическим дисплеем, который согласно настоящему изобретению включает этапы приема 16-битовых данных видеосигнала по каждому тактовому импульсу и обработки данных из двух пикселей за каждые три тактовых импульса, чтобы представить 260000 цветов.

В другом аспекте настоящего изобретения способ управления цветным жидкокристаллическим дисплеем включает прием 16-битовых данных видеосигнала по каждому тактовому импульсу, временное сохранение R, G и B данных, представленных каждый шестью битами в паре 18-битовых буферов, выбор данных, сохраненных в паре 18-битовых буферов согласно управляющему сигналу блока управления тактовыми импульсами, сохранение выбранных данных в графическом буфере и управление цветным жидкокристаллическим дисплеем, используя данные видеосигнала, сохраненные в графическом буфере.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения устройство управления цветным жидкокристаллическим дисплеем содержит блок управления тактовыми импульсами работы каждого модуля, интерфейсный блок, принимающий 16-битовые данные по каждому тактовому импульсу согласно управляющему сигналу блока управления тактовыми импульсами, пару 18-битовых RGB буферов, сохраняющих данные, переданные через интерфейсный блок, графический буфер, сохраняющий графические данные из пары RGB буферов, блок переключателя, сохраняющий сигналы данных из пары RGB буферов в графическом буфере, и цифроаналоговый преобразователь, преобразующий цифровые R/G/B данные, сохраненные в графическом буфере, в аналоговый сигнал для вывода.

Способ управления цветным жидкокристаллическим дисплеем характеризуется тем, что осуществляют прием 16-битовых данных по каждому тактовому импульсу, конфигурируют два пикселя за каждые три тактовых импульса и передают данные видеосигнала для '(3/2) × N × M' тактовых импульса.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительного варианта воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 изображает блок-схему известного LCD контроллера;

фиг.2 изображает диаграмму формата данных вывода известного LCD контроллера;

фиг.3A изображает диаграмму формата 16-битовых данных для первого тактового импульса на фиг.2;

фиг.3B изображает диаграмму формата 16-битовых данных для второго тактового импульса на фиг.2;

фиг.4 изображает блок-схему LCD контроллера согласно настоящему изобретению;

фиг.5 изображает диаграмму формата данных ввода LCD контроллера согласно настоящему изобретению;

фиг.6A изображает диаграмму формата 16-битовых данных для первого тактового импульса на фиг.5 согласно изобретению;

фиг.6B изображает диаграмму формата 16-битовых данных для второго тактового импульса на фиг.5 согласно изобретению;

фиг.6C изображает диаграмму формата 16-битовых данных для третьего тактового импульса на фиг.5 согласно изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.4 представлена блок-схема LCD контроллера согласно настоящему изобретению.

LCD контроллер 100 согласно изобретению содержит блок 110 управления тактовыми импульсами, обеспечивающий тактовые импульсы, для работы с каждым модулем, интерфейсный блок 120, принимающий 16-битовые данные по каждому тактовому импульсу, пару 18-битовых RGB буферов 131 и 132, сохраняющие данные, переданные через интерфейсный блок 120, графический буфер 150, сохраняющий графические данные из пары RGB буферов 131 и 132, блок 140 переключателя, попеременно считывающий сигналы данных из пары RGB буферов 131 и 132 согласно тактовым импульсам, формируемым блоком управления тактовыми импульсами, чтобы сохранить их в графическом буфере 150, и цифроаналоговый преобразователь 160, преобразующий цифровые R/G/B данные, сохраненные в графическом буфере 150, в аналоговый сигнал для вывода.

LCD контроллер согласно настоящему изобретению отличается от LCD контроллера предшествующего уровня техники тем, что содержит пару RGB буферов и дополнительно использует блок переключателя. Пара RGB буферов 131 и 132 используется для временного сохранения пиксельных данных. Каждый из пары RGB буферов 131 и 132 включает 18-битовый буфер, чтобы сохранять R, G и B данные, представленные каждый шестью битами. Блок 140 переключателя играет роль в выборе данных из R1, G1 и B1 буферов или данных из R2, G2 и B2 буферов согласно управляющему сигналу блока 110 управления тактовыми импульсами.

На фиг.5 представлена диаграмма формата данных ввода LCD контроллера согласно настоящему изобретению.

16-битовые данные вводятся по каждому тактовому импульсу через интерфейс ввода LCD контроллера. Данные, вводимые для трех тактовых импульсов, конфигурируют два пикселя. Допустим, что вводятся пиксельные данные с координатами (Xn, Ym) и пиксельные данные с координатами (Xn+1, Ym). 6-битовые данные между D13˜D8 16-битовых данных, вводимых для первого тактового импульса (фиг.6A), показывают яркость R, конфигурирующую пиксель с координатами (Xn, Ym), а 6-битовые данные между D5˜D0 показывают яркость G, конфигурирующую пиксель с координатами (Xn, Ym). 6-битовые данные между D13˜D8 16-битовых данных, вводимых по второму тактовому импульсу (фиг.6B), показывают яркость B, конфигурирующую пиксель с координатами (Xn, Ym), а 6-битовые данные между D5˜D0 показывают яркость R, конфигурирующую пиксель с координатами (Xn+1, Ym). 6-битовые данные между D13˜D8 16-битовых данных, вводимых по третьему тактовому импульсу (фиг.6C), показывают яркость G, конфигурирующую пиксель с координатами (Xn+1, Ym), а 6-битовые данные между D5˜D0 показывают яркость B, конфигурирующую пиксель с координатами (Xn+1, Ym).

16-битовые данные, вводимые после третьего тактового импульса, повторяют форматы ввода предыдущих трех тактовых импульсов. Следовательно, необходимо '(3/2) × N × M' тактовых импульса, чтобы полностью передать данные одного видеосигнала.

Введенные выше RGB данные попеременно сохраняются в паре 18-битовых буферов (R1/G1/B1 буфер и R2/G2/B2 буфер) соответственно. Данные из двух RGB буферов 131 и 132 попеременно считываются блоком 140 переключателя, чтобы сохранить их в графическом буфере 150. В конце концов, данные видеосигнала, сохраненные в графическом буфере 150, преобразуются в напряжение через D/A преобразователь 160, посредством которого затем приводится в действие LCD панель 200. Кроме того, блок 110 управления тактовыми импульсами управляет синхронизацией между устройством 120 интерфейса ввода и блоком 140 переключателя.

Следовательно, LCD контроллер согласно изобретению допускает передачу видеосигнала того же размера с меньшим, чем в предшествующем уровне техники, количеством тактовых импульсов, что позволяет увеличить скорость.

Настоящее изобретение обеспечивает обработку сигналов за сэкономленное время, что расширяет практическое применение CPU.

Для специалистов в данной области техники понятно, что в настоящем изобретении могут быть сделаны различные модификации и изменения без уклонения от сущности или объема изобретения.

Изобретение относится к управлению цветными жидкокристаллическими дисплеями. Технический результат - повышение эффективности передачи данных за счет уменьшения времени обработки центрального процессора (CPU) - достигается тем, что видеосигнал того же размера может быть выведен при меньшем количестве тактовых импульсов. Устройство и способ используют блок управления тактовыми импульсами, обеспечивающий тактовые импульсы для работы каждого модуля, интерфейсный блок, принимающий 16-битовые данные для каждого тактового импульса согласно управляющему сигналу блока управления тактовыми импульсами, пару 18-битовых RGB буферов, сохраняющих данные, переданные через интерфейсный блок, графический буфер, сохраняющий графические данные из пары RGB буферов, блок переключателя, сохраняющий сигналы данных из пары RGB буферов в графическом буфере, и цифроаналоговый преобразователь, преобразующий цифровые R/G/B данные, сохраненные в графическом буфере, в аналоговый сигнал для вывода. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ управления цветным жидкокристаллическим дисплеем, заключающийся в том, что

принимают 16-битовые данные видеосигнала по каждому тактовому импульсу,

временно сохраняют R, G и В данные, представленные каждый шестью битами, в паре 18-битовых буферов,

выбирают данные, сохраненные в паре 18-битовых буферов, согласно управляющему сигналу блока управления тактовыми импульсами,

сохраняют выбранные данные в графическом буфере и

управляют цветным жидкокристаллическим дисплеем, используя данные видеосигнала, сохраненные в графическом буфере.

блок управления тактовыми импульсами, обеспечивающий тактовые импульсы для работы каждого блока устройства,

интерфейсный блок, принимающий 16-битовые данные по каждому тактовому импульсу согласно тактовым импульсам, формируемым блоком управления тактовыми импульсами, чтобы сохранить их в графическом буфере,

пару 18-битовых RGB буферов, сохраняющих данные, переданные через интерфейсный блок,

графический буфер, сохраняющий графические данные из пары RGB буферов,

блок переключателя, альтернативно передающий сигналы данных, запомненных в паре RGB буферов в соответствии с управляющими тактовыми импульсами, в графический буфер,

цифроаналоговый преобразователь, преобразующий цифровые R/G/B данные, сохраненные в графическом буфере, в аналоговый сигнал управления жидкокристаллическим дисплеем.