CN104133645A - 数据读取方法、数据传送方法及相关行动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据读取方法、数据传送方法和行动装置。该数据读取方法是用于一面板的一显示驱动芯片，该数据读取方法包含有接收一写入格式以及至少一图像封包；根据该写入格式，产生一同步信号；以及根据该同步信号，读取该至少一图像封包的数据，使该面板以一视频模示显示该至少一图像封包的数据。

Description

数据读取方法、数据传送方法及相关行动装置

技术领域

本发明涉及一种数据读取方法、数据传送方法以及相关行动装置，尤其涉及一种可通过无内存驱动芯片读取视频模式的图像数据的数据读取方法、数据传送方法以及相关行动装置。

背景技术

行动产业处理器接口（Mobile Industry Processor Interface，MIPI）为目前行动装置中，处理其处理器与显示驱动芯片的数据传输处理接口。显示驱动芯片可通过行动产业处理器接口来接收及读取处理器或传输端（Host）传送的数据，使显示面板可显示该数据画面。行动产业处理器界面可归类为两大应用模式：视频模式（Video mode）以及指令模式（Command mode）。由于两者的传输协议不同，因而衍生出不同的硬件设计，此两种模式将决定于行动装置的成本、机构、尺寸及整体耗电为最佳化考虑。

使用视频模式时，不具有内存（RAM-less）的显示驱动芯片可接收处理器传送的垂直同步信号、水平同步信号以及图像封包，因此可与处理器同步更新图像于面板上，实时呈现最佳图像质量。然而，在此架构下，处理器必须持续地监看系统是否需传送新的图像数据至显示驱动芯片，以保持面板的运作，即使在静态画面下亦然。如此不仅耗费行动装置的系统效能，也增加其耗电量，进一步导致系统热关断或热故障的风险。

另一方面，使用指令模式时，处理器只在有图像更新时才传送图像数据至驱动芯片，而不会传送垂直、水平同步信号至显示驱动芯片，因此相较于视频模式省电。然而，在此架构下，驱动芯片须先将图像数据储存于一内部储存装置（如静态随机存取内存，Static Random Access Memory，SRAM），再自行产生内步垂直同步信号以及水平同步信号，依序将图像数据显示于面板上。如此即增加显示驱动芯片的电路面积以及制造成本。

因此，如何取行动产业处理器接口视频模式下无内存显示驱动芯片的优点，以及指令模式的省电优点，并尽可能排除两者的缺点，实为本领域的重要课题。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于公开一种可通过无内存驱动芯片读取视频模式的图像数据的数据读取方法、数据传送方法以及相关行动装置，以同时取得视频模式下无内存显示驱动芯片的优点，以及指令模式的省电优点。

本发明公开一种数据读取方法，用于一面板的一显示驱动芯片，该数据读取的方法包含有接收一写入格式以及至少一图像封包；根据该写入格式，产生一同步信号；以及根据该同步信号，读取该至少一图像封包的数据，使该面板以一视频模示显示该至少一图像封包的数据。

本发明还公开一种数据传送方法，用于一行动装置的一处理器，该数据传送方法包含有存取一面板的一非显示区以及一显示区的信息；根据该信息，产生至少一图像封包；以及以一指令模式，依序传送一写入格式以及该至少一图像封包至该面板的一显示驱动芯片。

本发明还公开一种行动装置，包含有一储存单元，用来储存一数据传送方法所对应的程序代码；一处理器，耦接于该储存单元，用来处理该程序代码以执行该数据传送方法，该数据传送方法包含有存取一面板的一非显示区以及一显示区的信息；根据该信息，产生至少一图像封包；以及以一指令模式，依序传送一写入格式以及该至少一图像封包至该面板的一显示驱动芯片；以及一显示驱动芯片，耦接于该面板与该处理器之间，用来执行一数据读取流程，以读取该至少一图像封包的数据，该数据读取流程包含有接收该写入格式以及该至少一图像封包；根据该写入格式，产生一同步信号；以及根据该同步信号，读取该至少一图像封包的数据，使该面板以一视频模示显示该至少一图像封包的数据。

附图说明

图1为一行动装置的范例的示意图。

图2为一显示驱动芯片在指令模式下读取图像封包的示意图。

图3为一无内存显示驱动芯片在视频模式下读取图像封包的示意图。

图4为本发明实施例一无内存显示驱动芯片在指令模式下读取图像封包的示意图。

图5为本发明实施例一笔帧数据的示意图。

图6为本发明实施例另一笔帧数据的示意图。

图7为图6的帧数据显示于面板上的数据分布示意图。

图8为本发明实施例一数据传送流程的示意图。

图9为本发明实施例一数据读取流程的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1                                 行动装置

11                                处理器

12、400                           储存单元

10、30、40                        显示驱动芯片

13                                面板

100                               内存

120、420                          程序代码

0X2C、0X3C                        写入格式

VB_1～VB_N、VF_1～VF_M、HB_1      非显示封包

～HB_1920、HF_1～HF_1920

RGB_1～RGB_1920                   显示封包

VFP                               垂直前廊

VBP                               垂直后廊

HFP                               水平前廊

HBP                               水平后廊

V-sync                            垂直同步信号

H-sync                            水平同步信号

L1～L1920                         显示线

T                                 周期

P、Q                              画素

M、N                              数量

80、90                            流程

81～85、91～97                    步骤

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明实施例一行动装置1的示意图。行动装置1可以是适用于一行动产业处理器接口（Mobile Industry Processor Interface，MIPI）的规范的行动装置，其可包含有一处理器11（如微处理器或特殊应用集成电路ASIC），一储存单元12，一显示驱动芯片10以及一面板13。储存单元12可以是任何数据储存装置，用来储存一程序代码120，以使处理器11进行存取。例如，储存单元12可以是只读存储器（ROM）、随机存取内存（RAM）及光学储存装置等，但不限于此。显示驱动芯片10可接收处理器11传送的帧数据（frame data）或图像封包，据以驱动面板13显示图像画面。

请参考图2，图2为显示驱动芯片10在指令模式下读取图像封包的示意图。显示驱动芯片10包含有内存100，用来储存处理器11传送的图像封包或帧数据。假设面板13的分辨率为1080RGB*1920，面板13可分割为1920条水平显示线（H-line），其分别表示为L1～L1920，每一条线包含有1080个画素。在指令模式下的传输协议，处理器11依序传送下列封包以及对应的写入格式至显示驱动芯片10：

写入格式0X2C、显示封包RGB_1

写入格式0X3C、显示封包RGB_2

…

写入格式0X3C、显示封包RGB_1920

当显示驱动芯片10读取到写入格式为0X2C时，即可得知后续读取的显示数据为第一笔显示封包RGB_1，因此将显示封包RGB_1储存在内部的内存100中，对应面板13上第一条线L1的内存位置。直到读取到写入格式为0X3C时，则将对应面板13上第一条线L1剩余的内存位置填满无效（null）或空白（blank）数据，接着将第二笔显示封包RGB_2储存在对应面板13上第二条线L2的内存位置，以此类推。当所有的显示封包RGB_1～RGB_1920皆储存完毕，显示驱动芯片10根据其内部产生的垂直同步信号V-sync（Vertical synchronization）以及水平同步信号H-sync（Horizontalsynchronization），依序将显示封包RGB_1～RGB_1920显示于面板13上。

另一方面，在行动产业处理器接口中，指令模式和视频模式的主要差异在于，视频模式有定义出面板13上的显示区（Active area）与非显示区（Non-Active area）的数据封包格式。同时，也定义出显示区与非显示区相对应的同步信号，使处理器11与显示驱动芯片得以相互沟通、同步更新显示画面。因此，处理器11输出的图像封包包含有显示封包以及非显示封包，其中非显示区封包例如有：垂直后廊VBP（Vertical Back Porch）、垂直前廊VFP（Vertical Front Porch）、水平后廊HBP（Horizontal Back Porch）以及水平前廊HFP（Horizontal Front Porch）等等。

请参考图3，图3为一无内存显示驱动芯片30在视频模式下读取图像封包的示意图。在图3中，有斜线图样的显示线L1～L1920表示为显示区；空白的显示线表示为非显示区。假设面板13的分辨率为1080RGB*1920，非显示区的垂直后廊VBP为1080RGB*(N)，非显示区的垂直前廊VFP为1080RGB*(M)。在视频模式下的传输协议，处理器11依序传送下列信号以及图像封包至显示驱动芯片30：

垂直同步信号V-sync、非显示封包VB_1

…

水平同步信号H-sync、非显示封包VB_N

水平同步信号H-sync、显示封包RGB_1

…

水平同步信号H-sync、显示封包RGB_1920

水平同步信号H-sync、非显示封包VF_1

…

水平同步信号H-sync、非显示封包VF_M

在显示驱动芯片30接收到第一笔显示封包RGB_1之前，非显示封包VB_1～VB_N是定义为垂直后廊VBP；而接收到最后一笔显示封包RGB_1920之后，非显示封包VF_1～VF_M，定义为垂直前廊VFP。

为了取其视频模式下无内存显示驱动芯片的优点，以及指令模式下显示驱动芯片可自行产生同步信号的优点，本发明是将面板13定义出非显示区以及显示区，当处理器11存取面板13的规格之后，依照指令模式的传输协议，产生非显示封包以及显示封包。因此，显示驱动芯片可根据非显示封包VB_1～VB_N、非显示封包VF_1～VF_M以及显示封包RGB_1～RGB_1920对应的写入格式来产生同步信号V-sync、H-sync，以将显示封包RGB_1～RGB_1920显示于面板13之上。

具体来说，请参考图4，图4为本发明实施例一无内存显示驱动芯片40在指令模式下读取图像封包的示意图。显示驱动芯片40包含有一储存单元400，用来储存面板13的硬件规格等信息（例如显示区以及非显示区的信息），以及储存一程序代码420，以使显示驱动芯片40进行存取，据以执行读取图像封包的运作。当处理器11欲传送显示数据至面板13之前，处理器11须先存取面板13的规格以得知显示区与非显示区的区域范围，据以产生相对应的图像封包至面板13。在图4中，有斜线图样的显示线L1～L1920表示为显示区；空白的显示线表示为非显示区。同样地，假设面板13的分辨率为1080RGB*1920，非显示区的垂直后廊VBP的数据量为1080RGB*(N)，非显示区的垂直前廊VFP的数据量为1080RGB*(M)。在指令模式下的传输协议，处理器11依序传送下列图像封包以及对应的写入格式至显示驱动芯片40：

写入格式0X2C、非显示封包VB_1

…

写入格式0X3C、非显示封包VB_N

写入格式0X3C、显示封包RGB_1

…

写入格式0X3C、显示封包RGB_1920

写入格式0X3C、非显示封包VF_1

…

写入格式0X3C、非显示封包VF_M

当显示驱动芯片40读取到写入格式为0X2C时，产生垂直同步信号V-sync；当读取到写入格式为0X3C时，产生水平同步信号H-sync。在此情况下，虽然处理器11是以指令模式传输帧数据，但显示驱动芯片40可根据写入格式0X2C、0X3C，自行产生对应的同步信号V-sync、H-sync，改以视频模式读取非显示封包VB_1～VB_N、非显示封包VF_1～VF_M以及显示封包RGB_1～RGB_1920。

换句话说，为了使显示驱动芯片40可以视频模式显示图像数据而省去内存的电路面积，在指令模式下的处理器11还传送非显示封包VB_1～VB_N及VF_1～VF_M，其中非显示封包VB_1～VB_N视为垂直后廊VBP，而非显示封包VF_1～VF_M视为垂直前廊VFP。显示驱动芯片40可依照写入格式0X2C表示的垂直同步信号V-sync以及写入格式0X3C表示的水平同步信号H-sync，将图像数据同步显示于面板13上。再者，由于处理器11是使用指令模式，因此只有在需要更新画面时才传送图像数据，如此较传统的视频模式节省系统资源以及省电。

请注意，在视频模式下，非显示封包VB_1～VB_N、VF_1～VF_M以及显示封包RGB_1～RGB_1920的数据量应为固定值，因此显示驱动芯片40读取到写入格式0X2C、0X3C时，产生的同步信号V-sync、H-sync为固定周期，如此才能将显示数据正常显示在面板13上。

请参考图5，图5为本发明实施例一笔帧数据的示意图。假设面板13的帧频率（frame rate）为60Hz，垂直后廊为2，垂直前廊为6以及分辨率为1080RGB*1920。则面板13上每一条水平显示线（H-line）的周期T为：

16.67ms/(2+1920+6)=8.65us

因此，当处理器11传送一笔帧数据时，在写入格式0X2C、0X3C之间插入相同周期T（即8.65us）的非显示封包VB_1～VB_N、VF_1～VF_M以及显示封包RGB_1～RGB_1920，以使显示驱动芯片40可根据写入格式0X2C、0X3C，产生周期性的同步信号V-sync、H-sync，以确保将图像数据正常显示在面板13上。

其中，在指令模式实际的数据格式中，非显示封包VB_1～VB_N、VF_1～VF_M可包含有无效封包（null packet）以及空白封包（blank packet），其中无效封包的写入格式可为任意的RGB画素数据，例如0X00、0X09或0XAA等，空白封包（blank packet）的写入格式可为0X19，或是低功率写入格式LP-11。每一显示封包RGB_1～RGB_1920至少包含有画素数据（pixel data）以及空白封包；画素数据以斜线图样表示，空白封包以空白表示。

请参考图6，图6为本发明实施例另一笔帧数据的示意图。图6与图5的差异在于，图5的帧数据包含有垂直后廊VBP以及垂直前廊VFP，图6的帧数据包含有垂直后廊VBP、垂直前廊VFP、水平后廊HBP以及垂直前廊HFP。假设面板13的分辨率为1080RGB*1920，根据指令模式下的传输协议，处理器11依序传送下列封包至显示驱动芯片40：

写入格式0X2C、非显示封包VB_1

…

写入格式0X3C、非显示封包VB_N

写入格式0X3C、非显示封包HB_1、显示封包RGB_1、非显示封包HF_1

…

写入格式0X3C、非显示封包HB_1920、显示封包RGB_1920、非显示封包HF_1920

写入格式0X3C、非显示封包VF_1

…

写入格式0X3C、非显示封包VF_M

当显示驱动芯片40读取到写入格式为0X2C时，产生垂直同步信号V-sync；当读取到写入格式为0X3C时，产生水平同步信号H-sync。在此情况下，虽然处理器11是以指令模式传输帧数据，但显示驱动芯片40可根据写入格式0X2C、0X3C，自行产生对应的同步信号V-sync、H-sync，改以视频模式读取非显示封包VB_1～VB_N、VF_1～VF_M、非显示封包HB_1～HB_1920、HF_1～HF_1920以及显示封包RGB_1～RGB_1920。

其中，在指令模式实际的数据格式中，非显示封包VB_1～VB_N、VF_1～VF_M以及非显示封包HB_1～HB_1920、HF_1～HF_1920可包含有无效封包（null packet）以及空白封包（blank packet），其中无效封包的写入格式可为任意的RGB画素数据，例如0X00、0X09或0XAA等，显示驱动芯片40会忽略无效封包的画素数据，而不显示于面板13上。同样地，面板13上每一条水平显示线具有固定的周期T，以确保将图像数据正常显示在面板13上。此外，图6也绘示了0X39、WC0、WC1、ECC、CRC0及CRC1等写入格式，其为行动产业处理器接口所规范的通信格式，故为本领域所熟知，在此不再赘述。

请参考图7，图7为图6的帧数据显示于面板13上的数据分布示意图。在图7中，有斜线图样的区域表示为显示区；空白的区域表示为非显示区。面板13的非显示区中，垂直后廊VBP的数据量为(P+1080+Q)RGB*N，垂直前廊VFP的数据量为(P+1080+Q)RGB*M，水平后廊HBP的数据量为(P)RGB*1920，水平前廊HFP的数据量为(Q)RGB*1920。其中P、Q为非显示区的画素，M、N为非显示区中水平显示线的数量。

上述关于行动装置1中，用来进行指令模式图像封包传送的运作方式可归纳为一数据传送流程80并编译至程序代码120。如图8所示，数据传送流程80包含以下步骤：

步骤81：开始。

步骤82：存取一面板的一非显示区以及一显示区的信息。

步骤83：根据该信息，产生至少一图像封包。

步骤84：以一指令模式，依序传送一写入格式以及至少一图像封包至面板的一显示驱动芯片。

步骤85：结束。

关于数据传送流程80的详细说明可参考前述说明，在此不赘述。

另一方面，上述关于显示驱动芯片40读取图像数据的运作方式可归纳为一数据读取流程90并编译至程序代码420。如图9所示，数据读取流程90包含以下步骤：

步骤91：开始。

步骤92：接收一写入格式以及至少一图像封包。

步骤93：当写入格式为0X2C时，进行步骤94；当写入格式为0X3C时，进行步骤95。

步骤94：产生一垂直同步信号。进行步骤96。

步骤95：产生一水平同步信号。

步骤96：根据同步信号，读取至少一图像封包的数据，使面板以一视频模示显示至少一图像封包的数据。

步骤97：结束。

关于数据读取流程90的详细说明可参考前述说明，在此不赘述。

综上所述，在传统视频模式下，无论画面静止与否，处理器必须持续地监看系统是否需传送新的图像数据至显示驱动芯片。如此不仅耗费行动装置的系统效能，也增加其耗电量。传统的指令模式下，显示驱动芯片受限于传输协议的规范，须于其内部设计储存装置，如此即增加显示驱动芯片的电路面积以及制造成本。相较之下，本发明是将面板定义出非显示区以及显示区，使处理器依照指令模式的传输协议，产生非显示封包以及显示封包。显示驱动芯片可根据非显示封包以及显示封包的写入格式来产生同步信号，改以视频模式将图像数据显示于面板之上。如此一来，本发明可同时取其视频模式下无内存显示驱动芯片的优点，以及指令模式的省电优点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种数据读取方法，用于一面板的一显示驱动芯片，该数据读取的方法包含有：

接收一写入格式以及至少一图像封包；

根据该写入格式，产生一同步信号；以及

根据该同步信号，读取该至少一图像封包的数据，使该面板以一视频模示显示该至少一图像封包的数据。

2.如权利要求1所述的数据读取方法，其特征在于，该同步信号为一垂直同步信号或一水平同步信号。

3.如权利要求2所述的数据读取方法，其特征在于，根据该写入格式，产生该同步信号的步骤包含有：

当该写入格式为0X2C时，产生该垂直同步信号；以及

当该写入格式为0X3C时，产生该水平同步信号。

4.如权利要求1所述的数据读取方法，其特征在于，该面板包含有一显示区以及一非显示区，该图像封包为一显示封包或一非显示封包。

5.如权利要求1所述的数据读取方法，其特征在于，该视频模式符合一行动产业处理器接口的规范。

6.一种数据传送方法，用于一行动装置的一处理器，该数据传送方法包含有：

存取一面板的一非显示区以及一显示区的信息；

根据该信息，产生至少一图像封包；以及

以一指令模式，依序传送一写入格式以及该至少一图像封包至该面板的一显示驱动芯片。

7.如权利要求6所述的数据传送方法，其特征在于，当该写入格式为0X2C时，表示该写入格式为一垂直同步信号；当该写入格式为0X3C时，表示该写入格式为一水平同步信号。

8.如权利要求6所述的数据传送方法，其特征在于，该图像封包为一显示封包或一非显示封包。

9.如权利要求6所述的数据传送方法，其特征在于，该指令模式符合一行动产业处理器接口的规范。

10.一种行动装置，包含有：

一储存单元，用来储存一数据传送方法所对应的程序代码；

一处理器，耦接于该储存单元，用来处理该程序代码以执行该数据传送方法，其特征在于，该数据传送方法包含有：

存取一面板的一非显示区以及一显示区的信息；

根据该信息，产生至少一图像封包；以及

以一指令模式，依序传送一写入格式以及该至少一图像封包至该面板的一显示驱动芯片；以及

一显示驱动芯片，耦接于该面板与该处理器之间，用来执行一数据读取流程，以读取该至少一图像封包的数据，该数据读取流程包含有：

接收该写入格式以及该至少一图像封包；

根据该写入格式，产生一同步信号；以及

根据该同步信号，读取该至少一图像封包的数据，使该面板以一视频模示显示该至少一图像封包的数据。

11.如权利要求10所述的行动装置，其特征在于，该同步信号为一垂直同步信号或一水平同步信号。

12.如权利要求11所述的行动装置，其特征在于，该数据读取流程中，根据该写入格式，产生该同步信号的步骤包含有：

当该写入格式为0X2C时，产生该垂直同步信号；以及

当该写入格式为0X3C时，产生该水平同步信号。

13.如权利要求10所述的行动装置，其特征在于，该图像封包为一显示封包或一非显示封包。

14.如权利要求10所述的行动装置，其特征在于，该行动装置符合一行动产业处理器接口的规范。

15.如权利要求10所述的行动装置，其特征在于，该显示驱动芯片包含有一储存单元，用来储存该数据读取流程所对应的程序代码以及该面板的该显示区及该非显示区的信息。