CN101046939A - 液晶屏参数的配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶屏参数的配置方法，其包括：在EEPROM中预设至少两个屏类型选择参数，其中一个表示屏幕参数存储在EEPROM中，其他的表示屏幕参数固化在程序中；读取EEPROM中的屏类型选择参数，判断屏幕参数的存储位置；到屏幕参数的存储位置获取屏幕参数以及伽玛数据表；根据获取的屏幕参数配置液晶屏，并初始化液晶屏控制芯片；以及恢复伽玛曲线，并将伽玛曲线值写入液晶屏控制芯片。由于存在于EEPROM中的数据可以根据当前使用各种规格的屏随时改变，故本发明可以减少软件研发人员为配屏而所需做的大量的重复劳动，达到降低研发成本，节约研发周期，降低研发及生产中的风险的目的。

Description

液晶屏参数的配置方法

【技术领域】

本发明涉及一种液晶显示屏，尤其涉及一种将液晶屏参数存储在EEPROM(电可擦除只读存储器)中，并在开机运行过程中配置该液晶屏参数的方法。

【背景技术】

当今世界，电子技术的飞速发展给彩电行业也带来了翻天覆地的技术革命，液晶电视开始进入寻常百姓家，尤其是超轻超薄、高清晰的液晶平板电视越来越受到消费者的青睐。随着市场销售份额不断提升，各个品牌厂商的竞争更是如火如荼。

作为LCD液晶平板电视中的一个关键因素，LCD液晶屏占据了液晶电视整机价格中的相当大的一部分，LCD液晶屏的价格波动也给整机制造商的生产成本带来了无法控制的风险。当根据客户需要，或者市场上屏价格等原因需要更改现有的液晶屏的设计时，由于各种液晶屏的分辨率等技术参数都各不相同，需要同时对软件和硬件做相应的更改。这样在一定程度上增加了产品的设计成本和设计周期，并且由于经常更改设计还会导致产品不稳定。

如图1所示，其为一般情况下LCD产品开机显示过程的流程图。可以看到，液晶屏的参数以及伽马曲线的值都是固化在程序中的，程序运行的时候只要从固化在程序中的常量数据区取得相关的数据就可以了。但该种执行过程给LCD屏的开发人员来带一个问题，即一旦将某种屏的参数固化在程序中，并将其HEX码文件烧录到芯片内之后就无法更改了，所以就存在这个软件版本只能对应一种特定型号的液晶屏，此时如果需要更换在产品上使用的液晶屏的话，一般的办法就是重新更改程序源代码中的液晶屏参数，重新编译链接，在仿真器上连调，发现错误，更改错误，生成新程序可执行的Hex文件，产生一个新的软件版本部品号。上述重新生成新的软件部品号的过程请参见图2所示。可以看到，生成一个新的软件版本是非常复杂的。很多情况下，液晶电视的厂商只需要在产品中更换一个液晶屏，而不需要作其他任何更改，且在液晶屏的更换比较频繁的情况下，对负责该产品的软、硬件工程师来说工作量就会成倍的增加，过多的重复劳动又会增加出错的几率。如果一个软件工程师，或一个硬件工程师又要同时负责几个产品的话，那情况就更加难以想象了。

针对上述问题，LCD液晶产品的设计人员面临一个难题，即：面对各种各样不同规格的LCD液晶屏，如何在产品设计的过程中将LCD屏设计成一个通用型模块(即同一块电路板，同一套软件可以适用于不同规格的LCD液晶屏)，以降低由于每使用一种不同规格的LCD液晶屏而需要更改原设计所带来的产品设计成本的升高，设计周期的延长以及由于经常更改所带来的产品不稳定的风险等负面因素，从而维护产品本身的稳定性、可靠性和灵活性。

【发明内容】

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种液晶屏参数的配置方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种液晶屏参数的配置方法，包括：a.在EEPROM中预设至少两个屏类型选择参数，其中一个表示屏幕参数存储在EEPROM中；b.读取EEPROM中的屏类型选择参数，判断屏幕参数的存储位置；c.到屏幕参数的存储位置获取屏幕参数以及伽玛数据表；d.根据获取的屏幕参数配置液晶屏，并初始化液晶屏控制芯片；以及e.恢复伽玛曲线，并将伽玛曲线值写入液晶屏控制芯片。

所述步骤a中除了表示屏幕参数存储在EEPROM中的屏类型选择参数以外，其他的屏类型选择参数均表示屏幕参数固化在程序中。其他屏类型选择参数分别指示固化在程序中的若干屏幕类型，每一屏幕类型对应一组屏幕参数。

所述步骤b中判断屏幕参数的存储位置的步骤进一步包括：当屏类型选择参数为步骤a中的表示屏幕参数存储在EEPROM中的参数时，在执行步骤c时到EEPROM中读取屏幕参数和伽马数据表。当屏类型选择参数与步骤a中的表示屏幕参数存储在EEPROM中的参数不同时，在执行步骤c时读取程序中固化的屏幕参数和伽玛数据表。

所述步骤c读取的伽马数据表是根据如下方法生成的：以蓝通道为基准，从0开始，到248结束，每一次以数值8为步进递增，分别调整红、绿通道的数据使X，Y达到某个合适的色温值，记录下此时红、绿通道的值，作为伽马数据表的一组数据保留下来，如此重复32次，共采集道32组数据，64个字节数值，这些数据就是要存储到EEPROM中用来恢复伽马曲线的数据。

所述步骤e恢复伽马曲线采用如下方法：使用采集到的数据，以蓝通道的数据为基准，从总共32组数据中的第一组数据开始，以前后2个连续的组数据为起始和结束点，分别计算出这一段内红和绿通道在篮通道到所表示的亮度范围之内线形变化的每一阶所对应的值，将这些数据再转化成液晶屏控制芯片需要的伽马曲线表写入液晶屏控制芯片中。

伽马曲线数据的采集和伽马曲线的恢复是一个相反的过程，他们的交叉点就是伽马数据表。

与现有技术相比，本发明在EEPROM中存储液晶屏参数的方法使用同一块机芯板和同一套软件即可满足不同规格的LCD液晶屏的要求，从而大大降低设计成本。

【附图说明】

图1是现有的液晶屏参数配置方法的流程图；

图2是采用现有的液晶屏参数配置方法后，一旦需要修改液晶屏参数，所需要采取的步骤流程示意图；

图3是本发明液晶屏参数配置方法的流程图；

图4是采用本发明液晶屏参数配置方法后，一旦需要修改液晶屏参数，所需要采取的步骤流程示意图；

图5a是本发明一实施例中的原始输入曲线；

图5b是本发明一实施例中未经校正时人眼所看到的曲线；

图5c是本发明一实施例中的伽玛校正曲线；

图5d是本发明一实施例中经伽玛校正后人眼所看到的曲线；

图6a是本发明一实施例中伽玛校正曲线0至255阶中前面0至3阶的数据；

图6b是图5a中的数据在程序中的组织格式；

图7是本发明一实施例中伽玛数据表的采集样本；

图8是本发明一实施例中伽玛数据恢复曲线。

【具体实施方式】

本发明液晶屏参数的配置方法主要是将所有与液晶屏相关的参数按照事先预定的数据结构存储在本机的EEPROM(电可擦除只读存储器)中，当开机启动时，程序会在开始运行的初始阶段将存储在EEPROM中的数据读出来，然后自动识别屏的类型，根据屏的类型及读出来的数据在其后程序的运行过程中配置屏的参数。以下将结合一较佳实施例来详细介绍本发明。

请参见图3所示，本发明液晶屏参数的配置方法包括三个主要过程：一、CPU和EEPROM的初始化；二、读取液晶屏参数及伽玛数据表；三、将伽玛曲线值写入SCALER芯片。以上过程分步骤详述如下：

步骤S10、开启本机，进入程序初始化过程。其中，本机是指一液晶电视，当开启本机后，其液晶显示屏自动通电。

步骤S20、CPU初始化。

步骤S30、EEPROM初始化。

结合图1，可以发现，以上步骤与现有技术相同。

步骤S40、读取EEPROM中存储的屏类型选择参数。屏类型选择参数为工厂菜单选择项，用于选择各种不同规格的液晶屏，其被预先设定在EEPROM中，包括若干个数值，分别代表不同的含义：

a)0：表示本机的液晶屏参数被存储在EEPROM中；

b)1～X：X为屏幕种类可选范围的最大值，由程序员自己定，最大可到255(实际上不需要这么大，因为现实中也没有这么多种类的屏幕可供使用)。在本实施例中，假定X的值为4。所以，在本实施例中总共有(X+1)种，即5种液晶屏可供选用。

步骤S401、根据屏类型选择参数决定屏参数的存储位置。根据屏类型选择参数的值，即可知道当前液晶屏的参数是固化在程序中的，还是存储在外部的EEPROM中的，从而能够准确地获取液晶屏相关的参数及其伽马数据表。在产品开发的过程中，软件工程师可以挑选出现有的液晶屏中的所有可能会用在自己产品上的液晶屏的种类，将其参数预先固化在程序中，如果在以后的产品生产过程中确实用到了这几个种类的液晶屏的参数的时候，只要在工厂菜单中将屏类型选择参数设置为该种类型的液晶屏就可以了。而在EEPROM中开辟的存储屏参的区域，则是为以后所用到的未知种类的液晶屏所保留的。也就是说，通过改写这段存储区域的内容，可以将不同种类的液晶屏的参数根据自定义的数据格式存入EEPROM中，然后将屏类型选择参数设置为0，告诉程序在执行时从EEPROM中读取屏参，从而起到一个灵活的扩展作用。简言之，屏类型选择数据就是告诉程序当前的屏参数是存储在什么地方的，是已经固定在程序中了，不可改变的；还是存储在EEPROM中，可以改变的。如果是存储在EEPROM中，那么在使用不同规格的液晶屏的时候，只需要将EEPROM中的屏参数据改掉，并将屏类型选择项改为0，就可以在不作任何硬件和软件程序更改的情况下，使产品能够配合使用新规格的LCD液晶屏。

在一特定实施例中，例如可以定义屏类型选择数据1-4分别代表SHARP，AU，CHIMEI，LG四种屏，同时在EEPROM中保留一个屏参数据所需的存储空间作为扩展用。

若屏类型选择参数为0，则流程前进至步骤42；若屏类型选择参数为1-4，则流程前进至步骤43。

步骤S402、读取EEPROM中的屏参数。因为步骤41中的屏类型选择参数为0，表示程序在运行时所需的液晶屏参数是存储于EEPROM中的，故必须先将其从EEPROM中读出来，放在内存中，以备程序在运行过程中使用。之后，流程前进至步骤404。

步骤S403、读取固化在程序中的屏参数。因为步骤41中屏类型选择参数为1～4，分别对应程序中已经预定义好的4种屏的参数，故在程序运行的时候，这些选项告诉程序这时候的屏参数应该已经在程序中定义好了，而无需再从EEPROM中读取。之后，流程前进至步骤405。

步骤S404、读取EEPROM中生成的伽玛数据表，之后，前进至步骤50。

伽玛数据表是用于对显示图像进行动态伽玛矫正的一表格，伽玛矫正对于能否正确的显示图像至关重要。一般认为亮度值提高一倍显示器上的像素亮度也会增加一倍，但是实际上却不是这样的。LCD液晶平板显示器的响应曲线同人眼对于亮度的感知都不是线性的。请参见图5a至5b所示，其显示的分别为原始输入的图像信号，以及未经校正的人眼所见的图像曲线。此时用户看到的图像曲线与原始输入不同，故，需要进行补偿，使得用户看到的同输入值一致。参见图5c至5d所示，其显示的分别为伽玛校正曲线，以及经过伽玛校正后人眼所见的图像曲线。利用伽玛曲线进行校正，使人眼看到的图像曲线与原始输入相同，此过程即为伽玛校正。

根据三基色原理，绝大多数单色光可以分解成红绿蓝三种色光。故在进行伽玛校正时，需要同时有三根曲线分别对红、绿、篮三个通道进行矫正。

现以一个10比特(bit)的伽马曲线数值表来举例，由于模拟红(R)，绿(G)，蓝(B)信号输入到SCALER芯片的ADC(模数转换)时候，亮度变化范围为0～255阶(0为最暗的一阶；255为最亮的一阶)。也就是说在R，G，B三通道中的任何一个通道中，在亮度的变化范围之内的每一阶都必须有一个10bit的数值与之对应。那么对应于单一的一个通道来讲，如果要对该通道进行伽马矫正就必须有256个10bit的数值，这些数值形成了该通道的伽马矫正曲线。

请参考图6a至6b所示。图6a中的D0，D1，D2，D3分别表示0～255阶中的前面0～3阶的数据。但这些数值在程序中确是以图6b的格式组织起来的(按照SCLAER芯片要求的数据格式，以4个10bit数为一组，4个10bit数中每个数多出来的2个bit的数据刚好可以组成一个8bit的单字节数据)。因此，256阶的10比特数据在程序中需要占用的字节数为：

(256/4)*5＝320字节

而R，G，B三个通道的伽马矫正曲线总共需要：

320×3＝960字节

由于每种不同的液晶屏的伽马曲线特性都不一样，所以也希望能够在EEPROM中存储一些有用的信息，通过这些信息得到伽马曲线值表进行伽马矫正。在一特定实施例中，以LCD产品中较普遍使用的EEPROM芯片24C16为例，24C16芯片的存储空间只有2048个字节，由于整个产品需要在EEPROM中存储的各种各样的数据(屏类型选择数据、屏参数、伽玛数据表等)是很多的，所以用将近一半的空间去完整地存储一个960个字节的三通道伽马矫正曲线显然是不现实的。

有鉴于此，本发明还提出一种用于生成伽玛校正曲线的伽玛校正曲线数据的采集方法以及利用伽玛校正曲线数据恢复伽玛曲线的方法。

请参见图7所示，以B通道为基准(用蓝通道模拟实际的亮度值，它是从0～255之间线形变化的)，从0开始，到248结束(如果R，G，B同时到255的时候图像色温会严重偏掉，为保持图像的色温一致，同时又考虑到到248阶时图像亮度已经足够了，故设置为248)，每一次以数值8为步进递增，分别调整红(R)通道和绿(G)通道的数据使X，Y达到某个合适的色温值(如273，281)，记录下此时红/绿通道的值，作为伽马数据表的一组数据保留下来。如此重复32次，共采集道32组数据，64个字节数值。这些数据就是要存储到EEPROM中用来恢复伽马曲线的数据。

步骤S405、读取预先固化在程序中的与某一屏类型选择数据相对应的伽玛数据表，之后，前进至步骤50。

步骤S50、根据获得的屏幕参数配置液晶屏，初始化SCALER芯片，SCALER芯片是将图像信号经过处理及缩放后将信号输出到液晶屏的驱动芯片。屏幕参数的数据结构用于告诉程序所有与屏相关的数据是如何组织到一起的，其可分为但不限于以下两部分：

(1)从LCD液晶屏的规格书上可以找到的部分

这类数据包括：

Dither标志：说明屏是8位的，还是6位的(即电路板到屏的传输是8位的还是6位的)。

屏接口类型定义标志：定义类型例如包括TTL，LVDS，RSDS等。

由于不同规格的屏的数据输入接口引脚定义的差异而需要保留的一些标志信息：例如奇、偶通道高/低位顺序的转换，奇、偶通道红/蓝引脚位置交换等。

行同步脉冲宽度。

行同步后沿宽度。

场同步宽度。

场同步脉冲后沿宽度。

屏水平分辨率，如果一个屏的显示分辨率为800×600，那么水平分辨率就是800。

屏垂直分辨率，如果一个屏的显示分辨率为800×600，那么垂直分辨率就是600。

行周期相关的数据(HTOTAL)：例如包括最大值、典型值、最小值等。

一场中的行数(VTOTAL)：例如包括最大值、典型值、最小值等。

显示时钟(DCLK)：例如包括最大值、典型值、最小值等。

(2)与产品方案密切相关的参数，这些参数的数量及定义跟产品所采用的方案有关，随着方案的改变会有所不同。在本发明的一较佳实施例中，该些数据包括：

图像水平方向采样起始位置；

PAL、NTSC制信号垂直输入分辨率；

图像缩放显示窗口水平方向起始位置；

图像缩放显示窗口垂直方向结束位置；以及其他。

上述屏幕参数的数据结构与已经固化在程序中的屏幕参数数据结构相同。

步骤S60、根据程序中的算法恢复伽玛曲线。恢复伽马曲线的算法是：使用采集到的数据，以蓝通道的数据为基准，从总共32组数据中的第一组数据开始，以前后2个连续的组数据为起始和结束点，分别计算出这一段内红和绿通道在篮通道到所表示的亮度范围之内线形变化的每一阶所对应的值，将这些数据再转化成液晶屏控制芯片(如SCLAER芯片)需要的伽马曲线表写入液晶屏控制芯片中。现以采集到的伽马数据表的第1、第2组数据为例，计算亮度在0～8之间变化时，R，G，B三通道伽马曲线值表。

首先计算出亮度为0，1，2，3时R，G，B三通道的伽马曲线值表。

亮度＝0：

起始点：R0＝15*4＝60       G0＝10*4＝40B＝0*4＝0

亮度＝8：

结束点：R8＝19*4＝76     G8＝13*4＝52B＝8*4＝32

注：乘以4在C语言中为左移2位及将8比特数据变为10比特数据。

亮度＝1：

R1＝(R8-R0)*1/8+R0＝(76-60)*1/8+60＝62

G1＝(G8-G0)*1/8+G0＝(52-40)*1/8+40＝41(忽略小数部分)

B1＝1

亮度＝2：

R2＝(R8-R0)*2/8+R0＝(76-60)*2/8+60＝64

G2＝(G8-G0)*2/8+G0＝(52-40)*2/8+40＝43(忽略小数部分)

B2＝2

亮度＝3：

R3＝(R8-R0)*3/8+R0＝(76-60)*3/8+60＝66

G2＝(G8-G0)*3/8+G0＝(52-40)*3/8+40＝44(忽略小数部分)

B2＝3

然后再分别将亮度0～3时R，G，B三通道4个10比特数据按照图6b所示的方法转换成5个8比特数据。就构成了R，G，B三通道在亮度为0～3时所对应的R，G，B三通道的伽马矫正曲线值。

伽马曲线数据的采集和伽马曲线的恢复是一个相反的过程，他们的交叉点就是伽马数据表。请参见图8所示，其为R通道实际伽马矫正曲线(原始曲线，虚线)和通过计算恢复后的伽马矫正曲线(实线)的比较示意图。可以看出恢复后的伽玛校正曲线实际上是一根折线，以横轴上的8为步进，每一段内都是线型变化的。以上述校正方法恢复的伽玛曲线最大程度的接近原始曲线。

步骤S70、将伽玛曲线值写入SCALER芯片中。

步骤S80、进行其他初始化过程，结束初始化，进入主循环。

采用本发明的屏幕参数配置方法后，如果在以后的产品生产过程中遇到必须要使用从未使用过的新的液晶屏的时候，研发人员只要进行如图4所示的操作即可。比照图4与图2即可发现，为新的液晶屏而更改程序版本时，研发人员所需的工作量大大减少。

综上，本发明配置屏幕参数的方法通过将屏幕参数存储于EEPROM中，可以将所有与LCD屏相关的参数高度提炼出来，使用这些参数就可以使同一个版本软件能够适用不同的LCD屏，并且只需为这些数据在EEPROM中指定固定的存储位置和数据格式就可以了。存在于EEPROM中的数据可以根据当前使用各种规格的屏随时改变，故本发明可以减少软件研发人员为配屏而所需做的大量的重复劳动，达到降低研发成本，节约研发周期，降低研发及生产中的风险的目的，使同一套软件和机芯板可以适应更多的市场要求，实现大批量生产以降低生产成本。

Claims (9)

1.一种液晶屏参数的配置方法，其特征在于：该方法包括：

a.在EEPROM中预设至少两个屏类型选择参数，其中一个表示屏幕参数存储在EEPROM中；

b.读取EEPROM中的屏类型选择参数，判断屏幕参数的存储位置；

c.到屏幕参数的存储位置获取屏幕参数以及伽玛数据表；

d.根据获取的屏幕参数配置液晶屏，并初始化液晶屏控制芯片；以及

e.恢复伽玛曲线，并将伽玛曲线值写入液晶屏控制芯片。

2.如权利要求1所述的液晶屏参数的配置方法，其特征在于：所述步骤a之前还包括如下步骤：进入程序初始化过程，CPU初始化，以及EEPROM初始化。

3.如权利要求1所述的液晶屏参数的配置方法，其特征在于：所述步骤a中除了表示屏幕参数存储在EEPROM中的屏类型选择参数以外，其他的屏类型选择参数均表示屏幕参数固化在程序中。

4.如权利要求3所述的液晶屏参数的配置方法，其特征在于：所述EEPROM中设置的其他屏类型选择参数分别指示固化在程序中的若干屏幕类型，每一屏幕类型对应一组屏幕参数。

5.如权利要求1所述的液晶屏参数的配置方法，其特征在于：所述步骤b中判断屏幕参数的存储位置的步骤进一步包括：当屏类型选择参数为步骤a中的表示屏幕参数存储在EEPROM中的参数时，在执行步骤c时到EEPROM中读取屏幕参数和伽马数据表。

6.如权利要求5所述的液晶屏参数的配置方法，其特征在于：所述步骤c读取的伽马数据表是根据如下方法生成的：以蓝通道为基准，从0开始，到248结束，每一次以数值8为步进递增，分别调整红、绿通道的数据使X，Y达到某个合适的色温值，记录下此时红、绿通道的值，作为伽马数据表的一组数据保留下来，如此重复32次，共采集道32组数据，64个字节数值，这些数据就是要存储到EEPROM中用来恢复伽马曲线的数据。

7.如权利要求6所述的液晶屏参数的配置方法，其特征在于：所述步骤e恢复伽马曲线采用如下方法：使用采集到的数据，以蓝通道的数据为基准，从总共32组数据中的第一组数据开始，以前后2个连续的组数据为起始和结束点，分别计算出这一段内红和绿通道在篮通道到所表示的亮度范围之内线形变化的每一阶所对应的值，将这些数据再转化成液晶屏控制芯片需要的伽马曲线表写入液晶屏控制芯片中。

8.如权利要求5所述的液晶屏参数的配置方法，其特征在于：所述步骤b中判断屏幕参数的存储位置的步骤进一步包括：当屏类型选择参数与步骤a中的表示屏幕参数存储在EEPROM中的参数不同时，在执行步骤c时读取程序中固化的屏幕参数和伽玛数据表。

9.如权利要求5所述的液晶屏参数的配置方法，其特征在于：所述步骤e中的液晶屏控制芯片是SCALER芯片。

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