CN102254518B - 一种显示控制器及用于显示控制的方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示控制器，可以包括：显示更新控制器，可以促使响应于图像数据传输的完成来发起颜色处理操作，或者促使响应于颜色处理操作的完成来发起显示更新操作。显示更新操作可以包括更新电光显示设备的显示矩阵的显示像素。冲突检测器可以确定用于更新特定显示像素的显示状态的波形是否结束。如果用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形尚未结束，则显示更新控制器可以促使从显示更新操作中省略所述特定显示像素。当用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形已经结束时，可以自动发起第二显示更新操作。

Description

一种显示控制器及用于显示控制的方法
相关申请的交叉引用 
本申请根据35 USC Section 119(e)要求2010年5月21日提交的美国临时专利申请序列号No.61/347,263的优先权。本申请基于并要求来自该临时申请的优先权，其全部公开通过引用明确并入此处。 
技术领域
本申请总体上涉及驱动或更新具有显示像素的有源矩阵电光显示设备，所述显示像素具有多个稳定显示状态。 
背景技术
一种电光材料具有至少两种“显示状态”，这些状态的差别在于至少一个光学属性。可以通过在电光材料上施加的电场，将材料从一个状态改变为另一状态。该光学属性可以是人眼可以感知的或不可感知的，可以包括光学透射、反射或发光。例如，光学属性可以是可感知颜色或灰度色调。 
电光显示器包括：旋转双色构件、电铬介质、电润湿和基于粒子的电泳类型。电泳显示设备(“EPD”)，有时称为“电子纸”设备，可以采用多种不同类型的电光技术。基于粒子的电泳媒介包括流体(可以是液体或气态流体)。各种类型的基于粒子的EPD设备包括使用封装电泳、聚合物分散电泳和微蜂窝媒介的设备。与EDP相似的另一电光显示器类型是介电泳显示器。 
电光显示设备可以具有显示像素或子像素，像素或子像素具有多种稳定显示状态。这类显示设备能够显示(a)两个或多个显示状态；以及(b)这些显示状态被认为是稳定的。双稳显示器的显示像素或子像素可以具有第一和第二稳定显示状态。第一和第二显示状态在至少一个光学属性上不同，如可感知颜色或灰度色调。例如，在第一显示 状态中，显示像素可以表现出黑色；在第二显示状态中，显示像素可以表现出白色。具有多个稳定显示状态的显示设备的显示像素或子像素可以具有三个或更多显示状态，每个显示状态在至少一个光学属性上不同，例如光、介质、以及特定颜色的暗阴影。例如，显示像素或子像素可以显示与4、8、16、32或64种不同的灰度色调相对应的显示状态。 
关于能力(b)，根据一个定义，如果显示状态的持续相对于显示像素驱动时间而言充分长，则可以认为显示状态是稳定的。示例电光显示像素或子像素可以包括位于公共电极和像素电极之间的电光材料层。可以通过在电极之一上驱动驱动脉冲(典型为电压脉冲)来改变显示像素或子像素的显示状态，直至获得所需表现。备选地，可以通过在电极上驱动一系列脉冲来改变显示像素或子像素的显示状态。在任一情况下，显示像素或子像素在驱动时间结束时展现出新的显示状态。如果该新显示状态持续至少为驱动时间长度的几倍的时间，则可以认为该新显示状态是稳定的。一般地，在本领域中，液晶显示器(“LCD”)和CRT的显示像素的显示状态不被认为是稳定的，而例如电泳显示器被认为是稳定的。 
与LCD或CRT相比，可能需要更长时间来更新电光显示器上的图像。相应地，图像更新时间的任何减少将是期望的。此外，管理电光显示器的更新过程可能需要比LCD所需的更多的主机活动。此外，随着具有比过去的显示设备具有更快的刷新时间的电光显示器变得可用，在电光显示器上进行视频呈现可能变得可行，这将进一步增加主机的显示更新管理负担。主机可能需要在相同时间段中处理更多帧。此外，彩色电光显示器可能成为商用，管理彩色电光显示器的更新过程可能需要比灰度显示器所需的更多的主机活动。相应地，以最少主机干预来更新电光显示器的能力将是期望的。 
发明内容
实施例涉及一种方法，所述方法可以包括：由图像数据接收机接收图像数据的传输；以及发起对图像数据的颜色处理操作。图像数据 接收机可以独立地发起颜色处理操作，而无需图像数据发射机发送发起颜色处理的命令。当图像数据接收机被配置为响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作时，图像数据接收机可以响应于图像数据的传输完成来发起颜色处理操作。所述方法可以包括：更新电光显示设备的显示矩阵的显示像素。图像数据接收机可以被配置为响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作。 
所述方法还可以包括：发起显示更新操作。当未被配置为响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作时，或者当被配置为响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作时，图像数据接收机可以被配置为响应于颜色处理操作的完成来发起显示更新操作。在一个实施例中，显示设备可以是电泳显示设备。 
显示更新操作可以包括：从第一缓冲器取得与特定显示像素相对应的数据像素；从第二缓冲器取得与所述特定显示像素相对应的第一合成像素；以及确定用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形是否结束。如果用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形尚未结束，则所述方法可以包括：从显示更新操作中省略所述特定显示像素。此外，所述方法可以包括：确定用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形已经结束。所述确定可以在发起从显示更新操作中省略所述特定显示像素之后进行。可以响应于确定用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形已经结束，来发起第二显示更新操作。在一个实施例中，显示设备可以是电泳显示设备。 
在一个实施例中，由图像数据接收机接收图像数据的传输可以包括：确定图像数据的第一校验和。图像数据接收机可以接收第二图像数据的传输。接收第二图像数据的传输可以包括：确定第二图像数据的第二校验和。如果第一和第二校验和相等，则可以禁止响应于第二图像数据的传输完成来发起对第二图像数据的颜色处理操作。 
实施例涉及一种显示控制器。所述显示控制器可以包括：接口，接收图像数据的传输；颜色引擎；显示更新控制器；以及显示引擎。当显示控制器被配置为响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作时，显示更新控制器可以响应于图像数据的传输完成来促使颜 色引擎发起对图像数据的颜色处理操作。显示引擎可以执行显示更新操作。显示更新操作可以包括更新电光显示设备的显示矩阵的显示像素。显示控制器可以被配置为响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作。在一个实施例中，显示控制器可以响应于颜色处理操作的完成来促使显示引擎发起显示更新操作。在备选实施例中，显示控制器未被配置为响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作，显示更新控制器可以响应于颜色处理操作的完成来促使显示引擎发起显示更新操作。在一个实施例中，显示设备可以是电泳显示设备。 
在一个实施例中，显示控制器可以包括：冲突检测器，确定用于更新特定显示像素的显示状态的波形是否结束。如果用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形尚未结束，则显示更新控制器可以促使从显示更新操作中省略所述特定显示像素。显示更新控制器可以响应于冲突检测器确定用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形已经结束，促使发起第二显示更新操作。冲突检测器确定用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形已经结束可以在促使从显示更新操作中省略所述特定显示像素之后进行。在一个实施例中，显示设备可以是电泳显示设备。 
在一个实施例中，显示控制器可以包括用于确定图像数据的第一校验和以及确定第二图像数据的第二校验和的单元。如果第一和第二校验和相等，则当显示控制器被配置为响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作时，显示更新控制器可以响应于第二图像数据的传输完成来不促使颜色引擎发起对第二图像数据的颜色处理操作。 
附图说明
图1是可以实现实施例的示例显示系统的简化框图。 
图2是根据一个实施例的显示控制器的简化框图。 
图3示意了具有波形周期的示例波形，以及多个驱动脉冲和驱动帧周期。 
图4示意了具有第一和第二区域的示例显示矩阵，第一和第二区域具有不同的波形周期。 
图5是根据一个实施例，与示例显示控制器和灰度显示设备一起使用的存储器的简化框图。 
图6是根据一个实施例，与示例显示控制器和彩色显示设备一起使用的存储器的简化框图。 
图7是示意了使用配置为手动控制的示例显示控制器来更新显示器的颜色数据的方法的简化流程图。 
图8是示意了使用配置为在颜色处理操作结束时自动触发显示引擎的示例显示控制器来更新显示器的颜色数据的方法的简化流程图。 
图9是示意了使用配置为在数据传送操作结束时自动触发颜色引擎的示例显示控制器来更新显示器的颜色数据的方法的简化流程图。 
图10是示意了使用配置为在数据传送操作结束时自动触发颜色引擎并在颜色处理操作结束时自动触发显示引擎的示例显示控制器来更新显示器的颜色数据的方法的简化流程图。 
图11是示意了根据一个实施例的冲突处理方法的简化流程图。 
具体实施方式
详细描述和附图示意了示例实施例。在附图中，相似的参考标号可以标识相似的单元、组件、操作或元件。除了具体描述的实施例之外，在不脱离这里呈现的实质内容的精神或范围的前提下，可以实现其他实施例，可以对所描述的实施例做出改变。该详细描述和附图不具有限制意义；这里描述的本发明的范围由权利要求来限定。 
图1示意了示例显示系统120的框图，显示系统120示意了可以实现实施例的一个环境。系统120包括：主机122、具有显示矩阵126的显示设备124、显示控制器128、显示存储器130、流输入源131和系统存储器133。系统120还可以包括：波形存储器134、温度传感器136、以及显示器电源模块137。此外，系统120可以包括：总线138、139、140、142、144、146、148和149。总线可以是串行或并行总线。系统120可以是任何数字系统或设备。例如，系统120可以是电池供电的便携式设备，如电子阅读器、蜂窝电话、数字相框或显示标志。图1仅示出了系统120中被认为有助于理解所公开的实施例的方面，而省略了许多其他 方面。 
主机122可以是通用微处理器、数字信号处理器、控制器、计算机或用于执行任何计算机可读类型的指令以执行操作的任何其他类型的设备、电路或逻辑。可以用作主机或主控器的任何类型的设备被认为在实施例的范围之内。主机122可以是“片上系统”，具有用于执行与传统主机或处理器功能不同的功能的功能单元。例如，主机122可以包括收发机或显示控制器。 
系统存储器133可以是SRAM、VRAM、SGRAM、DDRDRAM、SDRAM、DRAM，闪存、硬盘或任何其他合适的易失性或非易失性存储器。系统存储器可以存储指令，主机122可以读取并执行该指令以执行操作。系统存储器还可以存储数据。 
流输入源131可以是显示设备的图像数据的任何源。例如，流输入源131可以提供来自数字电视、数字视频摄像机或接收机的静止或视频图像数据。 
显示设备124可以具有以形成矩阵(“显示矩阵”)126的行和列来布置的显示像素。显示像素可以是单个元件，或者可以包括两个或更多子像素。显示设备124可以是具有显示像素的电光显示设备，其中显示像素具有多个稳定显示状态，可以利用两个或更多驱动脉冲的序列将各个显示像素从当前显示状态驱动至新显示状态。在一个备选方案中，显示设备124可以是具有显示像素的电光显示设备，其中显示像素具有多个稳定显示状态，可以利用单一驱动脉冲将各个显示像素从当前显示状态驱动至新显示状态。显示设备124可以是有源矩阵显示设备。在一个实施例中，显示设备124可以是有源矩阵、基于粒子的电泳显示设备，具有包括一个或多个类型的、悬浮在流体中的带电粒子的显示像素，能够通过在显示像素上施加的电场以使粒子运动通过流体来改变显示像素的光学表现。显示设备124可以经由一个或多个总线142、149与显示控制器128耦合，显示控制器使用所述总线来向显示器提供像素数据和控制信号。显示设备124可以是灰度显示器或彩色显示器。在一个实施例中，显示控制器128可以接收灰度或彩色图像作为输入，并提供灰度或彩色图像作为输出。 
显示像素的显示状态由一个或多个比特的数据来定义，这些数据可以被称为“数据像素”。图像由数据像素定义，并且可以称为“帧”。 
在一个实施例中，显示控制器128可以放置在与系统120的其他元件分离的集成电路(“IC”)上。在备选实施例中，显示控制器128不需要在分离IC上实现。在一个实施例中，显示控制器128可以集成至系统120的一个或多个其他元件中。例如，显示控制器128可以与主机122集成在单一IC上。 
显示存储器130可以在显示控制器128内部或外部，或者可以被划分为显示控制器内部的一个或多个组件以及显示控制器外部的一个或多个组件。显示存储器150可以是SRAM、VRAM、SGRAM、DDRDRAM、SDRAM、DRAM，闪存、硬盘或任何其他合适的易失性或非易失性存储器。显示存储器130可以存储数据或指令。 
波形存储器134可以是闪速存储器、EPROM、EEPROM、或者任何其他合适的非易失性存储器。波形存储器134可以存储一个或多个不同的驱动方案，每个驱动方案包括用于将显示像素驱动至新显示状态的一个或多个波形。波形存储器134可以包括针对一个或多个更新模式的波形的不同集合。波形存储器134可以包括适用于一种或多种温度的波形。波形存储器134可以经由串行或并行总线与显示控制器128耦合。在一个实施例中，波形存储器134可以存储数据或指令。 
可以提供温度传感器136以确定环境温度。将显示像素的显示状态改变为新显示状态所需的驱动脉冲(或者更典型地为驱动脉冲的序列)可以部分取决于温度。温度传感器136可以安装在适于获得近似于显示设备124的显示像素的实际温度的温度测量值的任何位置。温度传感器136可以与显示控制器128耦合，以提供可以用于选择驱动方案的温度数据。 
电源模块137可以与显示控制器128和显示设备124耦合。电源模块137可以从显示控制器128接收信号，并产生合适的电压(或电流)来驱动显示设备124的所选显示像素。在一个实施例中，电源模块137可以产生+15V、-15V或0V的电压。 
图2示意了根据一个实施例的图1的显示控制器128。可以将图像 数据从流源131或主机122发送至显示控制器128。显示控制器128可以包括流接口216和主机接口220。显示控制器128在执行其操作时可以使用存储器130来存储图像数据。流接口216和主机接口220可以用于在图像数据传送期间分别与流源131和主机122接口连接。此外，主机接口220可以用于在主机122与显示控制器128之间传送控制和状态信息。此外，流接口216可以接收控制信息，如数据传送信号的开始或结束。 
显示控制器128可以包括存储器控制器218，存储器控制器218可以用于在图像数据传送期间与存储器130接口连接。 
主机-存储器接口222可以从接口216、218和220获得数据和信号。在一个实施例中，主机-存储器接口222包括循环冗余校验(CRC)单元240和缓冲器控制(BC)单元242。 
显示控制器128可以包括：颜色引擎226。颜色引擎226可以与存储器控制器218和显示更新控制器230耦合。颜色引擎226可以包括：针对特定类型的显示设备来实现颜色处理算法的操作能力。颜色引擎226可以针对用户定义的滤色器阵列(CFA)来格式化图像数据。在一个实施例中，颜色引擎226可以包括原色颜色合成单元、白色子像素产生单元、以及CFA映射和后处理单元，如在以下共同专利申请中所描述：美国专利申请序列号No.＿＿(代理案号No.VP 303)，名称“Process Color Sub-Pixels”；美国专利申请序列号No.＿＿(代理案号No.VP 304)，名称“Arranging and Processing Color Sub-Pixels”；以及美国专利申请序列号No.____(代理案号No.VP 307)，名称“Enhancing Color Images”。这些共同申请的全部内容通过引用并入此处。原色颜色合成单元可以包括：颜色校正单元；颜色线性化单元(有时称为γ校正)；亮度缩放单元；滤波单元；颜色饱和度调整单元；以及抖动单元。可以经由主机-存储器接口222和存储器控制器218，将从输入源接收的输入图像存储在显示存储器130中。如果要在显示设备124上呈现的输入图像是彩色图像，则可以利用颜色引擎226来处理输入图像。在颜色引擎226进行颜色处理之后，可以将处理后的图像数据存储回存储器130。 
显示控制器128可以包括显示引擎228。显示引擎228可以与存储器控制器218和显示更新控制器230耦合。显示引擎228可以包括像素处 理器236和更新管道序列器238。像素处理器236可以包括冲突检测器232。显示引擎228可以用于执行显示更新操作。显示更新操作可以包括：(a)像素合成操作；以及(b)显示输出操作。可以对显示矩阵126的所有显示像素执行显示更新操作(“整体”显示更新)。备选地，可以对显示矩阵126中少于所有的显示像素执行显示更新操作(“区域”显示更新)。此外，两个或更多区域显示更新可以并行执行。例如，显示矩阵126的第一区域的区域显示更新可以与第二区域的区域显示更新并行操作，只要第一和第二区域不包括任何相同的显示像素或子像素。显示更新操作的另一方面在于操作可以是完全的或部分的。完全显示更新驱动指定区域(即整个显示矩阵或显示器的区域)内的所有显示像素，而不论对于特定显示像素而言新数据像素是否不同于当前数据像素。另一方面，部分显示更新仅驱动指定区域内对于特定显示像素而言新数据像素不同于当前数据像素的显示像素。 
显示控制器128的显示更新管道单元234可以包括一个或多个显示更新管道。在一个实施例中，显示更新管道单元234包括16个更新管道。在一个实施例中，每个更新管道可以与显示矩阵126的预定子区域或区域相关联。然而，这不是必需的；在备选实施例中，可以在不同时刻将更新管道分配给不同区域。显示更新管道在显示输出操作期间变为有效。在两个或更多同时的显示输出操作的情况下，对应数目的更新管道有效。在显示输出操作期间，有效的更新管道从存储器130取得其关联的或分配的区域的合成像素数据，并产生波形数据。有效的更新管道产生的波形数据可以以光栅顺序提供给显示器电源模块137和显示设备124。 
在一个实施例中，显示控制器128可以包括显示更新控制器230。显示更新控制器230可以检测指定事件。例如，显示更新控制器230可以检测向显示控制器传送输入图像数据的结束、颜色处理操作的结束、或者像素合成操作的结束。响应于检测到事件，显示更新控制器230可以使颜色引擎226或显示引擎228或两者执行操作、被触发或者被调用。 
显示控制器128可以包括寄存器224(包括多个单独的寄存器)， 寄存器224可以用于：针对特定操作模式来配置显示控制器128；记录状态信息；以及实现其他功能。主机122可以通过将一个或多个参数存储在寄存器224中，从而针对所需操作模式来配置显示控制器128。此外，主机122可以通过将一个或多个参数存储在寄存器224中，来配置显示控制器128以检测冲突、对连续帧执行循环冗余校验(CRC)。主机122可以通过读或写寄存器224来控制其他操作方面，或者确定操作方面的状态。 
示例电光显示像素或子像素包括位于公共电极与像素电极之间的电光材料层。这些电极之一(典型为公共电极)可以是透明的。公共电极和像素电极一起形成每个显示像素处的平行板电容器，当电极之间存在电位差时，位于电极之间的电光材料经受所产生的电场。 
有源矩阵显示器包括针对每个显示像素或子像素的至少一个非线性电路元件，如晶体管。该电路元件可以是漏极端与像素电极耦合的薄膜晶体管(TFT)。该晶体管的栅极和源极分别与行选择线和列数据线耦合。为了改变显示像素的显示状态，公共电极置于接地或者某个其他合适电压，行驱动电路通过在行选择线上驱动合适电压来导通晶体管。然后，列驱动电路可以在列数据线上驱动与显示状态转变相对应的、与光学属性有关的电压。 
尽管可以通过使列驱动器在单一时间间隔中在列数据线上施加并保持合适的驱动脉冲直至获得所需显示状态，来改变显示像素或子像素的显示状态，但是可以采用备选方法来改变显示状态。各种备选方法提供了随时间来驱动驱动脉冲序列。在这些方法中，在两个或更多“驱动帧”的序列中刷新或更新显示像素或子像素。对于序列中的每个驱动帧，每一行被选择一次，这允许列驱动器将驱动脉冲驱动至所选行中显示状态改变的每个显示像素或子像素。选择每一行的持续时间可以相同，使得序列中的每个驱动帧具有相同的持续时间。因此，不是在单一时间周期中利用单一驱动脉冲来改变显示像素或子像素的显示状态，而是可以通过在时间上规则间隔开的一系列时间段中驱动驱动脉冲序列来改变显示状态。 
图3示出了示例波形320。在本描述中，使用术语“波形”来表示 用于促使从某个初始显示状态至最终显示状态的转变的、在时间上规则间隔开的一系列时间段中出现的驱动脉冲的整体序列。波形可以包括一个或多个“脉冲”或“驱动脉冲”，其中，脉冲或驱动脉冲一般指电压相对于时间的积分，但是也可以指电流相对于时间的积分。在本描述中，可以使用术语“驱动方案”来指在特定环境条件下，足以实现指定显示设备的显示状态之间的所有可能转变的波形集合。 
在一个实施例中，“合成像素”是定义像素转变的数据结构或数据记录。合成像素可以包括定义当前显示状态和下一显示状态的数据。合成像素还可以包括更新管道单元234中所分配的更新管道的标识符。更新管道使用合成像素中的当前和下一显示状态，在查找表中定位驱动脉冲数据，并将脉冲数据存储在可以包括在更新管道中的先进先出存储器(“FIFO”)存储器中。 
针对总体上示意波形特征和定义术语的目的，提供了波形320。驱动单一驱动脉冲的时间段可以被称为“驱动脉冲周期”。在一个实施例中，驱动脉冲周期具有相同的持续时间。对显示矩阵126中的所有行进行一次寻址的时间段可以称为“驱动帧周期”。在一个实施例中，每个驱动帧周期具有相同的持续时间。与整个驱动帧周期序列相关联的时间可以被称为“波形周期”。显示像素或子像素的“驱动时间”可以等于波形周期。 
显示设备124可以利用多个驱动方案。例如，显示设备124可以使用灰度驱动方案，该方案可以用于促使所有可能的灰度级之间的转变。此外，显示设备124可以使用单色驱动方案，该方案仅可以用于促使仅在两个灰度级(例如黑和白)之间的转变。此外，显示设备124可以使用笔(pen)更新驱动方案，该方案可以用于促使以包括所有可能灰度级为初始状态并以黑或白为最终状态的转变。可以基于所需显示状态转变的类型来选择驱动方案。各种驱动方案可以与灰度或彩色显示器一起使用。不同驱动方案可能具有不同的波形周期。 
更新管道单元234内的更新管道针对其相应区域独立地产生波形。例如，第一区域的区域显示更新可以与第二区域的区域显示更新并行操作，只要第一和第二区域不包括任何相同的显示像素或子像素。 每个显示更新操作可以使用不同的驱动方案，显示更新操作可以在时间上交叠。一个区域更新可以是完全的显示更新，而另一区域更新可以是部分的显示更新。即使使用驱动方案来更新第二区域的显示更新操作正在进行中，也可以开始使用第一驱动方案来更新显示矩阵的第一区域。 
参照图4，示出了具有区域422和424的显示矩阵420，以及分别用于更新区域424和422的帧序列426、428。假定使用不同的驱动方案来更新区域422和424，并且两个驱动方案的更新周期不同：区域424的更新周期是5个驱动帧，而区域422的更新周期是3个驱动帧。在驱动帧周期T1中，第一更新管道提供针对区域424的像素的相应波形的第一脉冲(由帧F1表示)。在驱动帧周期T2中，第一更新管道提供针对区域424的像素的相应波形的第二脉冲(由帧F2表示)。此外，在驱动帧周期T2中，第二更新管道提供针对区域422的像素的相应波形的第一脉冲(由帧F3表示)。 
图5是根据一个实施例，与配置用于灰度操作的示例显示控制器和灰度显示设备一起使用的存储器的简化框图。图5示意了根据一个实施例，显示存储器130与主机122、像素处理器236以及更新管道序列器238之间的示例数据路径。显示存储器130可以包括：已处理图像缓冲器520和更新缓冲器528。已处理图像缓冲器520可以包括一个或多个缓冲器。例如，已处理图像缓冲器520可以包括第一已处理图像缓冲器522。备选地，已处理图像缓冲器520可以包括第一已处理图像缓冲器522和第二已处理图像缓冲器524。在另一备选方案中，已处理图像缓冲器520可以包括第一已处理图像缓冲器522、第二已处理图像缓冲器524和第三已处理图像缓冲器526。第一、第二和第三已处理图像缓冲器522、524和526均可以存储数据像素的帧。主机122、流图像源131或其他数据源可以将图像数据的完整或部分帧存储在显示存储器130中。像素处理器236可以在像素合成操作中访问显示存储器130，更新管道序列器238可以在显示更新操作中访问显示存储器130。 
主机122、流图像源131或其他数据源可以使用数据路径A将数 据像素的完整或部分帧存储在已处理图像缓冲器520中。可以在像素合成操作、显示输出操作或两者在进行中时存储数据像素。 
像素处理器236可以产生合成像素。像素处理器236可以使用数据路径B来读取已处理图像缓冲器520中存储的数据像素，以获得定义显示像素的下一显示状态的数据。此外，像素处理器236可以使用数据路径C来读取更新缓冲器528中存储的合成像素，以获得定义显示像素的当前显示状态的数据。像素处理器236可以使用从图像缓冲器520获得的数据像素和从更新缓冲器528获得的合成像素来产生新合成像素。像素处理器236可以使用数据路径D将其产生的合成像素存储在更新缓冲器528中。像素处理器236将合成像素存储在更新缓冲器528中可以覆盖先前存储的合成像素。更新管道序列器238可以执行显示输出操作。在显示输出操作中，更新管道序列器238可以使用数据路径E从更新缓冲器528取得合成像素。 
图6是根据一个实施例，与配置用于颜色操作的示例显示控制器和彩色显示设备一起使用的存储器的简化框图。图6示意了根据一个实施例，显示存储器130与主机122、像素处理器236以及更新管道序列器238之间的示例数据路径。显示存储器130可以包括：彩色图像缓冲器620、已处理图像缓冲器628和更新缓冲器636。 
彩色图像缓冲器620可以包括一个或多个缓冲器。例如，彩色图像缓冲器620可以包括第一彩色图像缓冲器622。备选地，彩色图像缓冲器620可以包括第一彩色图像缓冲器622和第二彩色图像缓冲器624。在另一备选方案中，彩色图像缓冲器620可以包括第一彩色图像缓冲器622、第二彩色图像缓冲器624和第三彩色图像缓冲器626。第一、第二和第三彩色图像缓冲器622、624和626均可以存储数据像素的帧。 
已处理图像缓冲器628可以包括一个或多个缓冲器。例如，已处理图像缓冲器628可以包括第一已处理图像缓冲器630。备选地，已处理图像缓冲器628可以包括第一已处理图像缓冲器630和第二已处理图像缓冲器632。在另一备选方案中，已处理图像缓冲器628可以包括第一已处理图像缓冲器630、第二已处理图像缓冲器632和第三 已处理图像缓冲器634。第一、第二和第三已处理图像缓冲器630、632和634均可以存储数据像素的帧。 
主机122、流图像源131或其他数据源可以图像数据的完整或部分帧存储在显示存储器130中。颜色引擎226可以在执行颜色操作时访问显示存储器130。像素处理器236可以在执行像素合成操作时访问显示存储器130。更新管道序列器238可以在执行显示更新操作时访问显示存储器130。 
主机122、流图像源131或其他数据源可以使用数据路径A将数据像素的完整或部分帧存储在彩色图像缓冲器620中。可以在像素合成操作、显示输出操作或两者在进行中时存储数据像素。 
颜色引擎226可以处理数据像素或子像素。颜色引擎226可以使用数据路径B来读取彩色图像缓冲器620中存储的数据像素或子像素。颜色引擎226可以使用数据路径C来将处理后的像素或子像素存储在已处理图像缓冲器628中 
像素处理器236可以产生合成像素。像素处理器236可以使用数据路径D来读取已处理图像缓冲器628中存储的数据像素，以获得定义显示像素的下一显示状态的数据。此外，像素处理器236可以使用数据路径E来读取更新缓冲器636中存储的合成像素，以获得定义显示像素的当前显示状态的数据。像素处理器236可以使用从彩色图像缓冲器620获得的数据像素和从更新缓冲器636获得的合成像素来产生新合成像素。像素处理器236可以使用数据路径F将其产生的合成像素存储在更新缓冲器636中。像素处理器236将合成像素存储在更新缓冲器636中可以覆盖先前存储的合成像素。 
更新管道序列器238可以执行显示输出操作。在显示输出操作中，更新管道序列器238可以使用数据路径G从更新缓冲器636取得合成像素。 
图7是示意了可以由主机122执行以使用颜色像素数据来更新显示矩阵126的方法720的简化流程图。方法720可以与配置为“手动”操作的示例显示控制器一起使用。在操作722中，主机122将指定显示矩阵中要更新的区域的一个或多个命令写入显示控制器128。在操 作724中，主机122将颜色像素数据存储在彩色图像缓冲器620中。操作724可以包括：主机122将指示图像数据的存储已经结束的命令写入显示控制器128。备选地，流源131将颜色像素数据存储在彩色图像缓冲器620中。在操作726中，主机122可以向显示控制器128发布命令，命令颜色引擎226开始处理彩色图像缓冲器620中存储的图像数据。在操作728中，主机122可以轮询寄存器224之一中存储的颜色处理“忙”比特。通过重复轮询颜色处理忙比特，主机122可以获知颜色处理器何时结束处理彩色图像缓冲器620中存储的图像数据。知晓颜色处理何时结束是很重要的，使得可以在完成颜色处理时立即触发显示更新。在操作730中，主机122可以向显示控制器128发布命令，命令显示引擎228开始显示更新。 
在操作722中，以及在以下描述的操作822、922和1022中，主机122可以指定显示矩阵中要更新的区域。在这些操作中，主机122可以指定对显示矩阵126的所有显示像素执行显示更新操作(整体显示更新)或者对显示矩阵126中少于所有的显示像素执行显示更新操作(区域显示更新)。在后一种情况下，主机122还可以指定区域的坐标。此外，操作722以及操作822、922和1022可以包括：主机122将命令写入显示控制器128，该命令指定将向显示控制器128中的哪个端口(即主机接口220、流接口216等)传送显示数据。 
在操作730以及以下描述的操作928中，主机122可以向显示控制器128发布命令，命令显示引擎228开始显示更新。操作730和928可以包括：指定是要更新整个显示矩阵126还是仅更新显示矩阵中的一个或多个区域。此外，操作730和928可以包括：指定是否仅更新具有新像素数据的显示像素(部分更新)，或者是否更新所有显示像素而不论其是否具有新像素数据(完全更新)。 
方法720的缺点在于，主机122必须执行相对大量的命令。当存在大量图像更新要执行时，这一缺点被加剧。具体缺点是，主机122必须重复轮询显示控制器128以获知颜色处理何时结束。如果主机122正在执行其他优先的活动并延迟其对显示控制器128的轮询，则在颜色处理结束的时刻与显示更新开始的时刻之间存在滞后。这不利地减 慢了显示矩阵126的刷新。 
图8是示意了根据一个实施例，可以由主机122执行以使用颜色像素数据更新显示矩阵126的方法820的简化流程图。方法820可以与示例显示控制器一起使用，该显示控制器被配置为当颜色引擎226完成其操作时，可以自动调用显示引擎228的操作。在操作822中，主机122将指定显示矩阵中要更新的区域的一个或多个命令写入显示控制器128。在操作824中，主机122将颜色像素数据存储在彩色图像缓冲器620中。备选地，流源131将颜色像素数据存储在彩色图像缓冲器620中。在一个实施例中，操作824可以包括：主机122将指示图像数据的存储已经结束的命令写入显示控制器128。在操作826中，主机122可以向显示控制器128发布命令，命令颜色引擎226开始处理彩色图像缓冲器620中存储的图像数据。当颜色引擎226结束处理所存储的图像数据时，显示更新控制器230可以发布命令，命令显示引擎228开始显示更新操作。 
方法820可以提供多种优点。主机122不需要重复轮询颜色处理“忙”比特。此外，主机122不需要向显示控制器128发布命令以指示显示引擎228开始显示更新。方法820的另一优点在于，它向主机122提供了在不同时刻将图像数据写入彩色图像缓冲器620然后将所有彩色图像数据一起处理的能力。例如，主机122可以在第一时刻将针对第一区域的第一图像数据写入彩色图像缓冲器620，然后在后续时刻将针对第二区域的第二图像数据写入彩色图像缓冲器620。在第二图像数据的存储完成之后，主机122可以发布命令以开始处理彩色图像缓冲器620中存储的图像数据，颜色引擎226可以在相同的颜色处理操作中处理第一和第二区域。并且，在颜色处理完成之后，将自动触发针对第一和第二区域的显示更新操作。 
图9是示意了根据一个实施例，可以由主机122执行以使用颜色像素数据更新显示矩阵126的方法920的简化流程图。方法920可以与示例显示控制器一起使用，该显示控制器被配置为使得当图像数据的传送完成时，可以自动调用颜色引擎226的操作。在操作922中，主机122将指定显示矩阵中要更新的区域的一个或多个命令写入显示 控制器128。在操作924中，主机122将颜色像素数据存储在彩色图像缓冲器620中。备选地，流源131将颜色像素数据存储在彩色图像缓冲器620中。在一个实施例中，操作924可以包括：主机122将指示图像数据的存储已经结束的命令写入显示控制器128。在备选实施例中，流源131提供指示图像数据的存储已经结束的信号，例如VSYNC。当图像数据的存储已经结束时，显示更新控制器230发布命令，命令颜色引擎226开始处理彩色图像缓冲器620中存储的图像数据。在操作926中，主机122可以轮询寄存器224之一中存储的颜色处理“忙”比特。通过重复轮询颜色处理忙比特，主机122可以获知颜色处理何时结束。在操作928中，主机122可以向显示控制器128发布命令，命令显示引擎228开始显示更新。 
方法920可以提供多种优点。显然，主机122不需要向显示控制器128发布命令以指示颜色引擎226开始颜色处理操作。 
图10是示意了根据一个实施例，可以由主机122执行以使用像素数据来更新显示矩阵126的方法1020的简化流程图。方法1020可以与示例显示控制器一起使用，该显示控制器被配置为使得当图像数据的传送完成时，可以自动调用颜色引擎226的操作，并且当颜色引擎226完成其操作时，可以自动调用显示引擎228的操作。在操作1022中，主机122将指定显示矩阵中要更新的区域的一个或多个命令写入显示控制器128。在操作1024中，主机122将颜色像素数据存储在彩色图像缓冲器620中。在一个备选方案中，主机122可以在操作1024中将灰度像素数据存储在已处理图像缓冲器520中。在备选实施例中，流源131将颜色像素数据存储在彩色图像缓冲器620中，或者将灰度像素数据存储在已处理图像缓冲器520中。在一个实施例中，操作1024可以包括：主机122将指示图像数据的存储已经结束的命令写入显示控制器128。在备选实施例中，流源131提供指示图像数据的存储已经结束的信号，例如VSYNC。当图像数据的存储已经结束时，显示更新控制器230可以发布命令，命令颜色引擎226开始处理彩色图像缓冲器620中存储的图像数据。备选地，当灰度图像数据的存储已经结束时，显示更新控制器230可以发布命令，命令显示引擎228开始 显示更新操作。此外，当颜色引擎226对彩色图像数据的处理结束时，显示更新控制器230可以发布命令，命令显示引擎228开始显示更新操作。 
方法1020可以提供多种优点。主机122不需要向显示控制器128发布命令以命令颜色引擎226开始颜色处理操作。此外，主机122不需要重复轮询颜色处理“忙”比特。此外，主机122不需要向显示控制器128发布命令以命令显示引擎228开始显示更新。 
在一个实施例中，显示引擎228可以包括冲突检测器232。当显示引擎228接收到针对显示矩阵126的第一区域执行显示更新的第一命令，并且在第一命令之后、在第一更新结束之前，接收到针对第二区域执行显示更新的第二命令时，可能发生冲突。具体地，当第一和第二区域在空间上交叠，即一个或多个显示像素同时位于第一和第二区域中。在这种情况下，第一和第二区域之一可能是整个显示矩阵126。当显示引擎228执行显示更新操作时，它首先执行像素合成操作，然后执行显示输出操作。如上所述，像素合成操作修改更新缓冲器(例如528、636)中存储的合成像素，显示输出操作从更新缓冲器取得合成像素。可以在波形周期的每个驱动帧周期中，重复取得合成像素。当像素合成操作尝试修改作为在用的显示输出操作的一部分而取得的合成像素时，发生冲突。 
在一个实施例中，冲突检测器232在检测到冲突时修改在用的像素合成操作。在像素合成操作中，像素处理器236可以读取已处理图像缓冲器(例如520、628)中存储的数据像素、以及更新缓冲器(例如528、636)中存储的对应合成像素。所取得的合成像素可以包括所分配的更新管道的标识符。像素处理器236可以检查每个合成像素以确定所分配的更新管道当前是否在用。如果所分配的更新管道是在用的，则冲突检测器232可以确定检测到冲突，并设置更新管道“忙”比特。当检测到冲突时，冲突检测器232可以修改像素合成操作，显示更新控制器230可以开始监视“忙”比特。冲突检测器232可以通过促使跳过检测到冲突的像素，来修改像素合成操作，即不产生与当前像素相对应的合成像素和存储在更新缓冲器中。当使用所分配更新管道的显示 输出操作结束时，更新控制器230可以复位更新管道“忙”比特。此外，在检测到显示输出操作已经结束时，显示更新控制器230可以发布命令以开始新的像素合成操作。 
图11是示意了根据一个实施例，可以由显示控制器128执行的冲突处理方法1120的简化流程图。 
在操作1122中，开始像素合成操作。方法1120可以一次对一个像素执行，然而这不是必需的。像素处理器236可以从已处理图像缓冲器(例如缓冲器520、628之一)取得数据像素(操作1124)，并从更新缓冲器(例如缓冲器528、636之一)取得合成像素(操作1126)。在操作1128中，冲突检测器232可以检查所取得的合成像素，以确定显示像素被分配有哪个显示管道，并确定所分配的显示管道当前是否是在用的。如果所分配的显示管道不是在用的，则像素处理器236可以产生新的合成像素，并将其存储在更新缓冲器中(操作1130)。然后，可以进行检查以确定新合成像素的显示像素位置是否是要更新的区域中的最后像素位置(操作1132)。如果该显示像素位置不是显示更新区域中的最后像素，则方法1120返回操作1124，在操作1124中取得下一数据像素。另一方面，如果显示像素位置是显示更新区域中的上一像素，则方法1120终止(操作1142)。 
如果在操作1128中确定所分配的显示更新管道是当前在用的，则可以设置冲突比特(操作1134)。在一个实施例中，在操作1134中产生中断。设置冲突比特或产生中断指示了在当前显示像素位置处检测到冲突。不对检测到冲突的像素位置进行更新，即从显示更新操作中省略当前显示像素位置。在跳过当前显示像素位置之后，方法1120转移至操作1124，在操作1124中取得下一显示位置的数据像素。此外，可以开始过程1136。过程1136可以与方法1120并行操作，并且可以由显示更新控制器230来执行。过程1136可以包括操作1138，在操作1138中监视所分配的显示更新管道的活动状态。当操作1138检测到所分配的显示更新管道不再是在用的时，即其已经结束了显示输出操作时，可以对冲突比特清零或中断比特或标志(操作1140)。在操作1140之后，可以自动触发新的显示更新操作，即图11所示的 流程从操作1140转移至操作1122。在一个实施例中，所触发的显示更新操作更新整个显示矩阵126。在备选实施例中，所触发的显示更新操作是区域更新，该区域更新仅更新显示矩阵126中具有显示像素位置冲突的部分。所触发的显示更新操作可以仅更新具有新像素数据的显示像素(部分更新)，或者可以更新所有显示像素，而不论其是否具有新像素数据(完全更新)。 
在一个实施例中，主机-存储器接口222可以执行以下操作：将从输入源(如主机122或流源131)接收的两个连续帧进行比较，以确定第二帧是否与第一帧不同。第二帧应当对应于与第一帧相同的显示像素集合。例如，第一和第二帧可以包括整个显示矩阵126的数据像素，或者显示矩阵中相同区域的数据像素。此外，第二帧可以是在第一帧之后接收的帧。例如，“第二”帧可以是在接收第一帧之后接收的顺序上的下一帧。备选地，第二帧可以是第三或其他后续帧。主机-存储器接口单元222可以包括循环冗余校验单元(CRC)240。在一个实施例中，CRC单元240计算图像数据的第一帧的校验和。CRC单元240可以存储针对第一帧所计算的校验和。可以使用本领域已知的任何方法来计算校验和。例如，可以使用任何所需发生器多项式或模2算术来计算校验和。在计算图像数据的第一帧的校验和之后，CRC单元240计算图像数据的第二帧的校验和。CRC单元240可以将第一和第二帧的校验和进行比较。如果校验和相等，则第一和第二帧可以被视为等同的。CRC单元240可以采用IEEE CRC-32标准中描述的32比特多项式和算法。在备选实施例中，CRC单元240可以采用任何其他合适的已知算法或多项式。如果第一和第二帧的校验和相等，则可以将在数据传送结束时自动触发操作的方法修改为使得不自动触发操作。在一个实施例中，显示控制器128被配置为在数据传送结束时自动调用颜色引擎226，然而，如果第一和第二帧被视为等同的，则不自动调用颜色引擎226。在另一实施例中，显示控制器128可以被配置为在数据传送结束时自动调用颜色引擎226，并在颜色引擎226结束处理时调用显示引擎228，然而，如果第一和第二帧被视为等同的，则不自动调用颜色引擎226和显示引擎228。 
在一个实施例中，主机-存储器接口222可以包括缓冲器控制单元242。存储器130的已处理图像缓冲器520或彩色图像缓冲器620可以被配置为提供传输图像数据的双重或三重缓冲。主机-存储器接口222可以确定要何时开始新图像数据的传输。在确定要开始新图像数据传输时，缓冲器控制单元242可以从显示更新控制器230或其他源获得信号，以确定像素合成操作是否正在进行或者在用。如果像素合成操作在用，则缓冲器控制单元242可以向存储器控制器218提供信号以将新图像数据存储在与在用的像素合成操作中当前正在读取的缓冲器不同的缓冲器中。例如，如果在用的像素合成操作正在读取缓冲器522(或622)，则缓冲器控制单元242可以信号通知存储器控制器218将新图像数据存储在缓冲器524(或624)中。 
除了确定像素合成操作是否在用之外，缓冲器控制单元242可以从显示更新控制器230或者其他源(例如颜色引擎226)获得信号，以确定颜色处理操作是否在进行中或者在用。如果颜色处理操作是在用的，则缓冲器控制单元242可以向存储器控制器218提供信号以将新图像数据存储在与颜色处理操作中颜色引擎226当前正在读取的缓冲器不同的缓冲器中。 
在一个实施例中，本说明书中描述的一些或全部操作和方法可以由硬件、软件、或硬件或软件的组合来执行。 
在一个实施例中，可以通过执行存储在非瞬时计算机可读介质之中或之上的指令，来执行本说明书中描述的一些或全部操作和方法。术语“计算机可读介质”可以包括但不限于：非易失性存储器，如EPROM、EEPROM、ROM、软盘、硬盘、闪存和光学媒介，如CD-ROM和DVD。指令可以由任何合适设备，例如主机122或显示控制器128来执行。当执行指令时，设备执行物理机器操作。 
在本说明书中，引用“一个实施例”或“实施例”。这些引用意味着，与实施例相关联而描述的特定特征、结构或特性包括在要求保护的发明的至少一个实施例中。因此，各处的短语“在一个实施例中”或“实施例”不必需全部指相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以将特定特征、结构或特性进行组合。 
尽管为了清楚理解而以一些细节来描述实施例，但是显而易见，在所附权利要求的范围内，可以实现特定改变和修改。相应地，所描述的实施例应当被认为是示意性而非限制性的，要求保护的本发明不限于这里给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等效物内进行修改。此外，在以上说明书中采用的术语和表述用于描述而非限制，在这些术语和表述的使用中不应排除所示和所描述的特征或其部分的等效物，可以认识到，本发明的范围仅由所附权利要求来限定和限制。 

Claims (10)

1.一种用于显示控制的方法，包括：
由图像数据接收机接收图像数据的传输；
发起对图像数据的颜色处理操作；以及
执行显示更新操作以更新电光显示设备的显示矩阵的显示像素，
其中，当图像数据接收机被配置为响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作时，图像数据接收机响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作；
其中，图像数据接收机响应于颜色处理操作的完成来发起显示更新操作，并且显示更新操作包括：
从第一缓冲器取得与特定显示像素相对应的数据像素；
从第二缓冲器取得与所述特定显示像素相对应的第一合成像素；
确定用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形是否结束；以及
如果用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形尚未结束，则从显示更新操作中省略所述特定显示像素。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，显示设备是电泳显示设备。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在发起从显示更新操作中省略所述特定显示像素之后，确定用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形已经结束；以及
响应于确定用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形已经结束，来发起第二显示更新操作。
4.根据权利要求3所述的方法，显示设备是电泳显示设备。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，由图像数据接收机接收图像数据的传输包括：确定图像数据的第一校验和，所述方法还包括：
图像数据接收机接收第二图像数据的传输，图像数据接收机接收第二图像数据的传输包括：确定第二图像数据的第二校验和；以及
如果第一和第二校验和相等，则禁止响应于第二图像数据的传输完成来发起对第二图像数据的颜色处理操作。
6.一种显示控制器，包括：
接口，接收图像数据的传输；
颜色引擎；
显示更新控制器，促使颜色引擎发起对图像数据的颜色处理操作；
显示引擎，执行显示更新操作，显示更新操作包括更新电光显示设备的显示矩阵的显示像素；以及
冲突检测器，确定用于更新特定显示像素的显示状态的波形是否结束，其中，如果用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形尚未结束，则显示更新控制器促使从显示更新操作中省略所述特定显示像素，
其中，当显示控制器被配置为响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作时，响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作；
其中显示更新控制器促使显示引擎响应于颜色处理操作的完成来发起显示更新操作。
7.根据权利要求6所述的显示控制器，其中，显示设备是电泳显示设备。
8.根据权利要求6所述的显示控制器，其中，显示更新控制器响应于冲突检测器确定用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形已经结束，促使发起第二显示更新操作，冲突检测器确定用于更新所述特定显示像素的显示状态的波形已经结束是在促使从显示更新操作中省略所述特定显示像素之后进行的。
9.根据权利要求8所述的显示控制器，其中，显示设备是电泳显示设备。
10.根据权利要求9所述的显示控制器，还包括：用于确定图像数据的第一校验和以及确定第二图像数据的第二校验和的单元，其中，如果第一和第二校验和相等，则当显示控制器被配置为响应于图像数据的传输完成来自动发起颜色处理操作时，显示更新控制器不促使颜色引擎响应于第二图像数据的传输完成来发起对第二图像数据的颜色处理操作。
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