CN107624194B - 用于操作显示器的定时控制器的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于降低电子显示器(18)的帧缓冲器(88)和定时控制器(78)的功率消耗的方法和设备。以举例的方式，操作电子显示器(18)的方法包括从电子显示器(18)的处理器(12)接收图像数据，将图像数据存储到电子显示器(18)的缓冲器(88)，从缓冲器(88)读取图像数据以将图像数据提供给电子显示器(18)的列驱动器(64)，确定存储在缓冲器(88)中的图像数据的量是否小于阈值，以及当存储在缓冲器(88)中的图像数据的量小于阈值时，从读取缓冲器(88)的图像数据切换到直接从处理器(12)读取图像数据。

Description

用于操作显示器的定时控制器的设备和方法
背景技术
本公开一般涉及电子显示器，并且更具体地涉及降低电子显示器的定时控制器和缓冲器的功率消耗。
此部分旨在向读者介绍现有技术的各方面，所述各方面可能与下文描述和/或受权利要求书保护的本公开的各方面有关。我们认为这种论述有助于为读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各方面。因此，应当理解，要在这个意义上来阅读这些文字描述，而不是作为对现有技术的承认。
液晶显示器(LCD)通常被用作多种电子设备的屏幕或显示器，所述多种电子设备包括消费电子设备，诸如电视、计算机和手持设备(例如蜂窝电话、音频和视频播放器、游戏系统等等)。此类LCD设备通常在适用于各种电子产品的相对较薄的封装中提供平面显示器。此外，此类LCD设备通常比可与之相比的显示技术使用更少的功率，从而使得它们适用于电池供电的设备中或者希望最小化功率使用的其他环境中。
通常，LCD也可包括用于显示图像的像素阵列。与每个像素有关的图像数据可通过定时控制器(TCON)和数据驱动器由处理器发送到LCD面板。然后TCON和数据驱动器可处理图像数据并将对应的电压信号传输到各个像素。某些LCD可包括面板自刷新(PSR)特征，其根据被描述为“突发帧更新”的方法进行操作。当根据这种方法操作LCD时，处理器可连续地产生并发送图像数据帧。随着每帧数据被写入帧缓冲器并从帧缓冲器读取，图像数据的帧可通过TCON和LCD的帧缓冲器。因此，根据PSR特征来操作LCD可消耗大量功率。提供降低功率消耗的LCD可以是有用的。
发明内容
下文阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下文可能未阐述的多个方面。
提供了用于降低电子显示器的帧缓冲器和定时控制器的功率消耗的方法和设备。作为示例，操作电子显示器的方法包括从电子显示器的处理器接收图像数据，将图像数据存储到电子显示器的缓冲器，从缓冲器读取图像数据以将图像数据提供给电子显示器的列驱动程序，确定存储在缓冲器中的图像数据量是否小于阈值，并且当存储在缓冲器中的图像数据量小于阈值时，将从缓冲器读取图像数据切换成直接从处理器读取图像数据。
附图说明
阅读以下详细描述并参考附图，可更好地理解本公开的各个方面，在附图中：
图1为根据实施方案的包括显示器控制电路的电子设备的示意性框图；
图2是根据实施方案的表示图1的电子设备的实施方案的笔记本式计算机的透视图；
图3是根据实施方案的表示图1的电子设备的另一个实施方案的手持式设备的前视图；
图4是根据实施方案的表示图1的电子设备的另一个实施方案的另一个手持式设备的前视图；
图5是根据实施方案的表示图1的电子设备的另一个实施方案的台式计算机的前视图；
图6是根据实施方案的电子显示器的显示组件的示意图；
图7是根据本公开的方面的表示图6的LCD如何接收数据并驱动LCD的像素阵列的框图；
图8是根据实施方案的大体描绘图7的定时控制器和列驱动器的功能电路组件的框图；并且
图9是示出根据实施方案的可用于降低电子显示器的帧缓冲器和定时控制器的功率消耗的过程的实施方案的流程图。
具体实施方式
下文将描述本公开的一个或多个具体实施方案。这些所描述的实施例仅为目前所公开的技术的实例。此外，为了提供这些实施方案的简明描述，在本说明书中可能未描述实际具体实施的所有特征。应当理解，在任何此类实际具体实施的开发中，如任何工程学或设计项目中那样，必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如符合可能随具体实施变化的与系统相关的约束条件和与事务相关的约束条件。此外，应当理解，此类开发努力可能是复杂且耗时的，但对于从本公开中受益的普通技术人员而言，其可能仍然是设计、制造和生产的常规任务。
在介绍本公开的各种实施方案的元件时，冠词“一个”、“一种”和“该/所述”旨在意指存在所述元件中的一者或多者。术语“包括”(“comprising”,“including”)和“具有”旨在被包括在内，并且意指可能存在除列出的元件之外的附加元件。此外，应当理解，参考本公开的“一个实施例”(“one embodiment”或“an embodiment”)并非意图被解释为排除也结合所引述的特征的附加实施例的存在。
本实施方案涉及用于降低电子显示器和设备的帧缓冲器和定时控制器(TCON)的功率消耗的技术。在某些实施方案中，TCON的控制逻辑部件可使TCON从帧缓冲器读取图像数据，直到当在面板自刷新(PSR)模式中操作时，帧缓冲器变成大致为空(例如，显著小于满或小于可配置阈值)。具体地，TCON的控制逻辑部件可使TCON从帧缓冲器读取图像数据，直到达到阈值数量的帧或数据容量阈值(例如，最小数据存储容量)作为PSR模式的一部分。例如，当TCON将图像数据的帧写入(例如，存储)到帧缓冲器中时，图像数据的帧可基本上立即开始由TCON从帧缓冲器中读出。具体地，在一些实施方案中，TCON可在多个图像数据帧的过程中开始调整帧定时，使得从缓冲器读取图像数据帧的时间与从图像数据生成源接收到图像数据帧的开始的时间同步。
一旦达到阈值数量的帧，达到数据容量阈值，或者当从缓冲器8读取图像数据帧的开始的时间在帧的开始时间在从图像数据生成源接收图像数据帧的开始时间的可编程阈值内时，TCON的控制逻辑部件然后可使得TCON从帧缓冲器读取图像数据帧(例如，从在PSR模式下操作切换)切换成直接从由图像数据生成源提供的输入图像数据的实时流读取图像数据帧。即，经由TCON接收的输入图像数据可直接发送到电子显示器的列驱动器，而不是从TCON的帧缓冲器读取图像数据并且然后将输出图像数据发送到列驱动器。然而，即使当经由TCON接收到的输入图像数据可被直接发送到列驱动器时，输入图像数据也可以并行操作被继续存储到帧缓冲器。因此，一旦图像数据生成源停止向TCON发送图像数据更新，并且扩展地TCON被指示返回到在PSR模式下操作，则TCON可动态地切换回到从帧缓冲器读取图像数据的帧。这样，可减少帧缓冲器和TCON的功率消耗，并且可进一步降低电子显示器和设备的整体功率消耗。
考虑到这些特征，提供了用于降低电子显示器的帧缓冲器和定时控制器的功率消耗的合适的电子设备的总体描述。首先转到图1，根据本公开的实施方案的电子设备10除了别的之外可包括一个或多个处理器12、存储器14、非易失性存储装置16、显示器18(以及显示控制逻辑部件28)、输入结构22、输入/输出(例如，I/O)接口24、网络接口26和电源29。在图1所示的各种功能框可包括硬件元件(例如，包括电路)、软件元件(例如，包括被存储在计算机可读介质上的计算机代码)，或者硬件元件与软件元件两者的组合。应指出的是，图1仅为特定具体实施的一个示例，并且旨在示出可存在于电子设备10中的部件的类型。
举例来说，电子设备10可表示以下各项的框图：在图2中所描绘的笔记本式计算机、在图3或图4中所描绘的手持式设备、在图5中所描绘的台式计算机、在图6中所描绘的可穿戴电子设备，或类似的设备。应当注意，一个或多个处理器12和/或其他数据处理电路在本文一般可被称为“数据处理电路”。这种数据处理电路可整体或部分地以软件、固件、硬件、或它们的任意组合来实施。此外，数据处理电路可为被包含的单个处理模块，或可全部或部分地结合到电子设备10内的其他元件中的任一个元件内。
在图1的电子设备10中，一个或多个处理器12和/或其他数据处理电路可与存储器14和非易失性存储器16可操作地耦接以执行各种算法。由一个或多个处理器12执行的此类程序或指令可被存储在任何合适的制品中，所述任何合适的制品包括至少共同地存储指令或例程的一个或多个有形的计算机可读介质，诸如存储器14和非易失性存储装置16。存储器14和非易失性存储装置16可包括用于存储数据和可执行指令的任何合适的制品，诸如随机存取存储器、只读存储器、可重写闪存存储器、硬盘驱动器、和光盘。另外，在此类计算机程序产品上编码的程序(例如操作系统)还可包括可由一个或多个处理器12执行以使得电子设备10能够提供各种功能的指令。
在某些实施方案中，显示器18可是可允许用户查看在电子设备10上生成的图像的液晶显示器(例如LCD)。在一些实施方案中，显示器18可包括可允许用户与电子设备10的用户界面进行交互的触摸屏。此外，应当理解，在一些实施方案中，显示器18可包括一个或多个有机发光二极管(例如，OLED)显示器，或者LCD面板和OLED面板的一些组合。
电子设备10的输入结构22可使得用户能够与电子设备10进行交互(例如，按下按钮以增大或减小音量水平)。正如网络接口26那样，I/O接口24可使得电子设备10能够与各种其他电子设备进行交互。网络接口26还可包括例如用于以下网络的接口：个人局域网(例如，PAN)，诸如蓝牙网络；局域网(例如，LAN)或无线局域网(例如，WLAN)，诸如802.11x Wi-Fi网络；和/或广域网(例如，WAN)，诸如第三代(例如，3G)蜂窝网络、第四代(例如，4G)蜂窝网络或长期演进(例如，LTE)蜂窝网络。网络接口26还可包括例如用于以下网络的接口：宽带固定无线接入网络(例如，WiMAX)、移动宽带无线网络(例如，移动WiMAX)，等等。如进一步示出的，电子设备10可包括电源29。电源29可包括任何合适的电源，诸如可再充电锂聚合物(例如Li-poly)电池、和/或交流电(例如AC)电源转换器。
在某些实施方案中，显示器18的内部组件可包括显示控制逻辑部件28。显示控制逻辑部件28可耦接到显示器18和(一个或多个)处理器12并且可被包括作为显示器18面板的一部分。显示控制逻辑部件28可用于例如从处理器12接收指示要在显示器18上呈现的图像的数据流。显示控制逻辑部件28可是专用集成电路(例如，ASIC)或用于调整图像数据和/或在显示器18上生成图像的任何其他电路。例如，在某些实施方案中，显示控制逻辑部件28可接收相当于用于显示器18的每个像素的24位数据的数据流，其中数据流中的8位对应于每个子像素的红色、蓝色和绿色的每个原色的级别。显示控制逻辑部件28可操作成将显示器18的每个像素的这些24位数据转换成显示器18的每个像素的18位数据，即，数据流中的6位对应于每个子像素的红色、蓝色和绿色的每个原色的级别。例如，该转换可包括去除与红色、蓝色和绿色的每个原色的级别对应的数据流的8位中的每者的两个最低有效位。另选地，转换例如可包括查找表或用于确定哪6位数据值应该对应于每个8位数据输入的其他装置。
在某些实施方案中，电子设备10可采用计算机、便携式电子设备、可穿戴电子设备、或其他类型的电子设备的形式。此类计算机可包括通常便携的计算机(诸如膝上型计算机、笔记本式计算机和平板计算机)，以及通常在一个地点使用的计算机(诸如常规的台式计算机、工作站和/或服务器)。在某些实施方案中，计算机形式的电子设备10可以是购自Apple Inc.的型号、Pro型号、MacBook型号、型号、mini型号或Mac型号。以举例的方式，根据本公开的一个实施方案在图2中示出了采用笔记本电脑30A形式的电子设备10。所示出的计算机30A可包括外壳或壳体32、显示器18、输入结构22、以及I/O接口24的端口。在一个实施方案中，输入结构22(例如诸如键盘和/或触摸板)可用于与计算机30A进行交互，诸如用于启动、控制或者操作GUI或在计算机30A上运行的应用程序。例如，键盘和/或触摸板可允许用户在显示器18上所显示的用户界面或应用界面上导航。
图3示出了手持式设备30B的前视图，该手持式设备代表电子设备10的一个实施方案。手持式设备34可表示例如便携式电话、媒体播放器、个人数据管理器、手持式游戏平台或此类设备的任何组合。举例来说，手持式设备34可以是购自Apple Inc.,(Cupertino,California)的型或型手持式设备。
手持式设备30B可包括用于保护内部部件免受物理损坏并且屏蔽所述内部部件以避免电磁干扰的壳体36。壳体36可包围可显示指示器图标39的显示器18。除了其他内容，该指示符图标39可指示手机信号强度、蓝牙连接、和/或电池寿命。I/O接口24可通过壳体36打开并且可包括例如用于硬质有线连接的I/O端口以用于使用标准连接器和协议诸如由Apple Inc.提供的闪电连接器、通用串行总线(例如，USB)，或其他类似的连接器和协议进行充电和/或内容操控。
用户输入结构40和42与显示器18结合可允许用户控制手持式设备30B。例如，输入结构40可激活或去激活手持式设备30B，输入结构42中的一个输入结构可将用户界面导航到home屏幕、用户可配置应用程序屏幕，和/或激活手持式设备30B的语音识别特征、而另一个输入结构42可提供音量控制或可在振动模式与响铃模式之间切换。附加输入结构42还可包括麦克风和扬声器，该麦克风可获得用于各种语音相关特征的用户语音，该扬声器允许音频回放和/或某些电话功能。输入结构42还可包括可提供与外部扬声器和/或耳机的连接的耳机输入端。
图4描绘了表示电子设备10的另一个实施方案的另一个手持式设备30C的前视图。手持式设备30C可表示例如平板计算机、或各种便携式计算设备中的一种便携式计算设备。举例来说，手持式设备30C可以是电子设备10的平板电脑尺寸实施方案，具体可为例如购自Apple Inc.,(Cupertino,California)的型手持式设备。
转到图5，计算机30D可表示图1的电子设备10的另一个实施方案。计算机30D可是任何计算机，诸如台式计算机、服务器或笔记本式计算机，但也可是独立媒体播放器或视频游戏机。举例来说，计算机30D可是Apple Inc.的或其他类似设备。应当指出，计算机30D也可表示另一制造商的个人计算机(例如PC)。可提供类似的外壳36，以保护并包围计算机30D的内部部件诸如双层显示器18。在某些实施例中，计算机30D的用户可使用各种外围输入设备诸如可经由有线I/O接口和/或无线I/O接口24连接到计算机30D的键盘22或鼠标38来与计算机30D进行交互。
现在转向图6，其一般表示根据一些实施方案的显示器18的某些部件的电路图。具体地说，显示器18的像素阵列44可包括设置在像素阵列或矩阵中的多个单位像素46。在这样的阵列中，每个单位像素46可由行与列的相交点限定，所述行和列分别由栅极线48(也称为扫描线)和数据线50(也称为数据线)表示。虽然为了简单起见仅示出了6个单位像素46，其分别单独地由参考标号46A-46F指代，但应当理解，在实际的具体实施中，每根数据线50和栅极线48可包括成百上千个此类单位像素46。每个单位像素46可表示通过例如滤色器分别仅对一种颜色(例如红色、蓝色或绿色)的光进行滤色的三个子像素中的一者。出于本公开的目的，术语“像素”、“子像素”和“单位像素”可在很大程度上互换使用。
在当前示出的实施方案中，每个单位像素46可包括薄膜晶体管(TFT)52，其用于切换存储在相应像素电极54上的数据信号。存储在像素电极54上的相对于公共电极56的电势的电势(例如，产生液晶电容CLC)，其可被其他像素46共享，可产生足以改变液晶分子的排列的电场(未在图6中示出)。在图6所示出的实施方案中，每个TFT 52的源极114可电连接到数据线50，并且每个TFT 52的栅极60可电连接到栅极线48。每个TFT 52的漏极62可电连接到相应像素电极54。每个TFT 52可用作开关元件，该开关元件可基于施加于TFT 52的栅极60的栅极线48上的扫描信号的相应存在或不存在而被激活和去激活(例如，导通和截止)确定的时间段。
当激活时，TFT 52可将经由相应数据线50接收的图像信号作为电荷存储在其对应像素电极54上。如上所述，由像素电极54存储的图像信号可用于在相应像素电极54与公共电极56之间生成电场。该电场可使液晶分子对齐，以调节穿过像素46的光透射。此外，尽管没有示出，但是应当理解，每个单位像素46还可包括存储电容器CST，该存储电容器CST可用于在TFT 52可切换到“关”状态的时间期间维持像素电极电压(例如，V像素)。
在某些实施方案中，显示器18还可包括源极驱动器集成电路(IC)64，其可包括芯片，诸如处理器或专用集成电路(ASIC)，该IC 64通过从处理器12接收图像数据66并将相应的图像信号发送到像素阵列44的单位像素46来控制显示器像素阵列44。源极驱动器64还可向栅极驱动器68提供定时信号70以促进各行像素46的激活/去激活。在其他实施方案中，可采用某种其他方式向栅极驱动器68提供定时信息。显示器18可包括或不包括公共电压(VCOM)源72以提供公共电压(VCOM)电压到公共电极56。在某些实施方案中，VCOM源72可在不同时间将不同的VCOM供应到不同公共电极56。在其他实施方案中，公共电极56全部可被维持在相同的电势或类似的电势。
在某些实施方案中，显示器18可包括用于处理图像数据和在显示器18上呈现图像的特定附加部件。例如，如图7所示，显示器18可包括图形处理单元(GPU)74或其他类似的图像处理和/或图像数据生成装置，该图像处理和/或图像数据生成装置可用于生成数据76并将其传输到显示器18的定时控制器(TCON)78。在一些实施方案中，GPU 74可被包括作为一个或多个处理器12的一部分。数据76通常可包括可由显示器18的电路处理以驱动显示器18上的像素46并在显示器18上呈现一个或多个图像的任何图像数据(例如，静止图像数据、视频图像数据)。TCON 78可用于向一个或多个列驱动器80(例如，如以上关于图6所讨论的源极驱动器64)以及一个或多个行驱动器82(例如，如以上关于图6所讨论的栅极驱动器68)发送信号并控制其操作。列驱动器80和行驱动器82可生成用于驱动像素阵列44的多个像素46的模拟信号。
在某些实施方案中，TCON 78可生成并发送用于偏置、同步和/或控制列驱动器80和行驱动器82的操作的数据信号和定时信号(例如，时钟信号、竖直同步信号[V-Sync]、水平同步信号[H-Sync]等等)。如将进一步理解的，当在PSR模式中操作显示器18时，TCON 78可用于减少图像数据帧更新(例如，长突发帧更新)期间的功率消耗。
例如，现在参考图8，在某些实施方案中，TCON 78可包括用于接收图像数据76(例如，图像数据或视频像素数据的帧)的接收器84。如图所示，图像数据76可由GPU 74提供给TCON 78，或者在其他实施方案中，处理器12或一些其他图像数据生成源。在一些实施方案中，GPU 74可包括可用于向TCON 78提供图像数据76、PSR命令81和/或其他类似的显示器18信息的嵌入式DisplayPort(eDPTM)发射器79。具体地，如前所述，PSR命令81可包括使TCON78工作在PSR模式的指令，其中GPU 74可经由TCON 78的接收器84连续地将图像数据76发送到TCON 78。在一些实施方案中，由GPU 74产生并发送并经由接收器84接收的图像数据76可被写入TCON 78的行缓冲器88。行缓冲器88可包括远程帧缓冲器(RFB)或各种缓冲器中的任一个(例如，帧缓冲器)。
在某些实施方案中，TCON 78还可包括数据编码器86，数据编码器86可与行缓冲器88一起操作以处理图像数据76并输出图像数据98(例如，图像数据或视频像素数据的帧)用于经由发射器90传输到列驱动器80。在一个实施方案中，输出图像数据98可与输入图像数据76相同，或者可包括代表输入图像数据76的编码数据。输出图像数据98还可包括定时信号(例如，时钟信号，V-Sync信号，H-Sync信号等等)。如进一步所示，TCON 78可包括用于协调和控制TCON 78的各种组件的操作的控制逻辑部件92。如将进一步理解的，控制逻辑部件92可控制TCON 78动态地在操作在PSR模式中与操作在另选的模式中之间切换，在PSR模式中，TCON 78将图像数据76存储到行缓冲器88并从行缓冲器88读取图像数据76，在另选的模式中，当从GPU 74接收到图像数据76时TCON 78读取图像数据76并将其直接传输到列驱动器80(例如，其中TCON 78不从行缓冲器88读取图像数据76的模式)同时将图像数据76存储到行缓冲器88。
如图8进一步所示，TCON 78可将输出图像数据98传输到列驱动器80的接收器100。列驱动器80还可包括用于解码或以其他方式处理图像数据98并将数据值写入到锁存器106的数据解码器102。列驱动器80可包括数据缓冲器104，该数据缓冲器104可临时存储解码的数据以便于将数据值写入锁存器106。编码的图像数据98通常可包括可被转换成用于像素阵列44的驱动信号的数据值。数据解码器130可将这样的值写入(例如，存储)到锁存器134。图像数据值然后可经由数模转换(DAC)电路108被转换成模拟驱动信号112并被施加到像素阵列44的各个像素46。列驱动器80还可包括可用于控制列驱动器80的操作的控制逻辑部件110。
在某些实施方案中，如前所述，由GPU 74产生并发送并经由接收器84接收的图像数据76可被写入(例如，存储到)行缓冲器88以及从其读出(例如，转出)。具体地，如上所述，在PSR模式中，GPU 74可连续地发送图像数据76，图像数据76继而可连续地穿过TCON 78的行缓冲器88。然而，可理解的是，连续将图像数据76的帧写入到行缓冲器88并从行缓冲器88读取图像数据76的帧可增加显示器18和扩展地电子设备10的相关联的组件(例如，行缓冲器88，TCON 78)的功率消耗。
因此，在某些实施方案中，提供包括控制逻辑部件92和可用于显著增加行缓冲器88的读出时间的帧先进先出(FIFO)块94的TCON 78以当TCON 78执行像素46的面板自刷新(PSR)时降低图像数据帧更新(例如，长突发帧更新)期间的功率消耗，并且进一步允许TCON78在操作在PSR模式中与操作在另选的模式中之间动态地切换可是有用的，其中在另选的模式中，当从GPU 74接收到图像数据76时TCON 78读取图像数据76并将其直接传输到列驱动器80(例如，其中TCON 78不从行驱动器88读取图像数据76)。例如，在某些实施方案中，帧FIFO模块94可包括可用于管理行缓冲器88中的图像数据76的存储的队列或其他系统(例如，多个寄存器或软件存储管理系统)。帧FIFO块94可允许图像数据76的帧以先入先出的方式从行缓冲器88中读出。因此，图像数据76的帧可按照它们从GPU 74接收的顺序发送。具体地，在一个或多个实施方案中，帧FIFO块94可利用旋进(例如，图像数据76或图像数据76的帧的锥形旋转)来增加在PSR模式中刷新像素46时行缓冲器88的读取速度和效率。
例如，在某些实施方案中，当TCON 78以PSR模式操作并且因此生成其自己的定时并且从行缓冲器88读取图像数据76时，一旦GPU 74再次开始将图像数据76更新发送到TCON78，TCON 78可将从GPU 74接收的图像数据76写入(例如，存储)到行缓冲器88中并从行缓冲器88读取图像数据76。然后，TCON 78可开始在多个图像数据帧76的过程中调整帧定时，使得从行缓冲器88读取图像数据76帧的时间与从GPU 74接收图像数据76帧的开始时间同步。
在某些实施方案中，TCON 78的控制逻辑部件92可使TCON 78从行缓冲器88读取图像数据76，直到行缓冲器88大致为空(例如，显著小于满或小于可配置的阈值)。具体地，TCON 78的控制逻辑部件92可使TCON 78从行缓冲器88读取图像数据76，直到达到阈值数量的帧或数据容量阈值(例如，最小数据存储容量)。因此，这样，当在PSR模式期间图像数据76的帧开始被写入到行缓冲器88中时，图像数据76的帧可由TCON 78基本上立即开始从行缓冲器88读出。
一旦达到阈值数量的帧或数据容量阈值(例如，最小数据存储容量)，则TCON 78的控制逻辑部件92然后可使TCON 78从由行缓冲器88读取图像数据76的帧切换成从由GPU 74提供的图像数据76的实时流读取图像数据76的帧。即，与从TCON 78的行缓冲器88读取图像数据76，然后将输出图像数据98发送到列驱动器80相反，经由接收器84接收到的输入图像数据可经由数据编码器86编码并发送到(例如，经由发射器90)列驱动器80。然而，应该理解的是，即使在经由TCON 78接收的输入图像数据76可被直接发送到列驱动器80的模式下操作时，输入图像数据76也可并行地被继续存储到行缓冲器88(例如同时)。因此，一旦GPU74停止发送图像数据76更新，TCON 78就可动态地切换回从行缓冲器88读取图像数据76的帧。
在另一个实施方案中，当从行缓冲器88读取图像数据76的帧的开始的时间在从GPU 74接收图像数据76的帧(例如，当TCON 78仍处于PSR模式中时)的开始的时间的可编程阈值(例如，阈值时间段)内时，则TCON 78然后可确定利用从GPU 74接收的图像数据76来驱动列驱动器80，而不是利用从行缓冲器88读取的图像数据76。以这些方式，行缓冲器88和TCON 78的功率消耗可减小，并且扩展地，电子设备10的整体功率消耗可减小。
在某些其他实施方案中，其中显示器18可根据媒体缓冲区优化(MBO)操作模式操作，其中图像数据76的所有帧可穿过行缓冲器88相对较长的时间段(例如，与之前讨论的操作模式相比较)，TCON 78的控制逻辑部件92可将存储到行缓冲器88并从其读取的图像数据76的帧的定时与由TCON 78从GPU 74接收的图像数据76的定时同步。实际上，通过使存储到行缓冲器88中并从行缓冲器88读取的图像数据76的帧与由TCON 78从GPU 74接收的图像数据76同步，TCON 78可被允许直接从GPU 74而不是从行缓冲器88读取图像数据76。在一个实施方案中，当在MBO操作模式中操作显示器18时，TCON 78的控制逻辑部件92可指示或控制TCON78根本不将图像数据76的帧存储到行缓冲器88，并因此可允许行缓冲器88和TCON 78的功率消耗更大的降低。
现在转到图9，示出了流程图，示出了可用于通过使用例如图1和图8中示出的一个或多个处理器12或定时控制器(例如，TCON 78)来减少电子显示器的帧缓冲器和定时控制器的功率消耗的过程114的实施方案。过程114可包括存储在非暂态机器可读介质(例如，存储器14)中并且例如由一个或多个处理器12和/或TCON 78执行的代码或指令。过程114可开始于TCON 78接收(块116)图像数据(例如，图像数据76的帧)。过程114可继续，TCON 78将图像数据存储(块118)到缓冲器中。例如，TCON 78可接收图像数据76的帧，并将图像数据76的帧存储到行缓冲器88中。过程114然后可继续，TCON 78从缓冲器读取(块120)图像数据以提供给电子显示器的源极驱动器。例如，如上所述，TCON 78可从行缓冲器88读取图像数据76的帧，并且当在PSR模式下操作时将图像数据76的帧提供给列驱动器80。
过程114然后可继续，TCON 78确定(判定122)缓冲器中的图像数据量是否小于阈值水平。如果缓冲器中的图像数据量不小于阈值水平，则过程114可继续，TCON 78继续(块124)从缓冲器读取图像数据。例如，如上面关于图8所讨论的，TCON 78的控制逻辑部件92可使TCON 78从行缓冲器88读取图像数据76，直到达到阈值数量的帧或数据容量阈值。另一方面，如果缓冲器中的图像数据的量小于阈值水平，则过程114可继续，TCON 78直接从图像数据源读取图像数据(块126)。
例如，一旦TCON 78确定行缓冲器88大致为空(例如，显著小于满或小于可配置阈值)，TCON 78可开始直接读取从GPU 74接收的输入图像数据76(例如，而不是从行缓冲器88读取图像数据76)，并将输出图像数据98直接提供给列驱动器80。在一些实施方案中，当从行缓冲器88读取图像数据76的帧的开始的时间在从GPU 74接收的图像数据76的帧的开始的时间的可编程阈值(例如，阈值时间段)内时，TCON 78可然后确定利用从GPU 74接收的图像数据76而不是利用从行缓冲器88读取的图像数据76来驱动列驱动器80。
过程114然后可以TCON 78(块128)在从缓冲器读取图像数据与直接从图像数据源读取图像数据之间切换以降低与TCON和/或缓冲器相关联的功率消耗来结束。具体地，如前所述，与从TCON 78的行缓冲器88读取图像数据76，然后将输出图像数据98发送到列驱动器80相反，经由接收器84接收的输入图像数据76可经由数据编码器86编码并直接发送到(例如，经由发射器90)列驱动器80。
然而，应该再次理解的是，即使当通过TCON 78接收的输入图像数据76被直接发送到列驱动器80时，输入图像数据76也可以并行操作继续被存储到行缓冲器88(例如，同时)。实际上，在一些实施方案中，TCON78可开始在多个图像数据76的帧的过程中调整帧定时，使得从行缓冲器88读取图像数据76的帧的时间与从GPU 74接收图像数据76的帧的开始的时间同步。一旦GPU 74停止向TCON 78发送图像数据76更新，并且扩展地，TCON 78被指示返回到在PSR模式下操作，则TCON 78可动态地切换回从行缓冲器88读取图像数据76的帧。这样，行缓冲器88和TCON 78的功率消耗可被降低，并且扩展地，电子设备10的总体功率消耗可被降低。
上文已通过举例描述了具体的实施方案，但应当理解，这些实施方案易受各种修改形式和替代形式的影响。还应当理解，权利要求书不是旨在限于所公开的特定形式，而是旨在涵盖落在本公开的实质和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。

Claims (22)

1.一种电子设备，包括：
处理器，所述处理器被配置为生成图像数据；和
包括缓冲器的显示器，其中所述显示器通信地耦接到所述处理器并且被配置为从所述处理器接收所述图像数据并基于从所述处理器接收的所述图像数据显示图像，其中所述显示器被配置为至少部分地基于存储在所述缓冲器中的图像数据的总量是否小于所述缓冲器的阈值水平来在从通过所述缓冲器的第一路径读取所述图像数据和从与所述缓冲器分离的第二路径读取所述图像数据之间动态地切换，其中所述显示器被配置为在从所述第二路径读取图像数据的同时沿着所述第一路径将所述图像数据存储到所述缓冲器。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述显示器被配置为接收面板自刷新PSR信号作为在PSR模式中操作的指示。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中在所述PSR模式中，所述显示器被配置为从所述缓冲器读取所述图像数据。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述显示器被配置为当存储在所述缓冲器中的所述图像数据的量大于所述阈值水平时从所述第一路径读取所述图像数据。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述显示器被配置为当存储在所述缓冲器中的所述图像数据的量小于或等于所述阈值水平时从所述第二路径读取所述图像数据。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述显示器被配置为从作为所述第二路径的图像数据源直接读取图像数据。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中当存储在所述缓冲器中的图像数据的总量小于所述缓冲器的阈值水平时所述显示器直接从图像数据源读取所述图像数据。
8.一种电子显示器，包括：
显示面板，所述显示面板包括被配置为接收像素数据信号的像素阵列；以及
定时控制器TCON，所述定时控制器被配置为从像素数据生成源接收像素数据并将对应于像素数据的信号发送到所述显示面板，其中所述TCON在第一操作模式中被配置为将接收到的像素数据存储到缓冲器并沿第一路径从所述缓冲器读取所述像素数据，并且在第二操作模式中沿第二路径直接从所述像素数据生成源读取所述像素数据，并且其中所述TCON被配置为至少部分地基于存储在所述缓冲器中的像素数据的总量是否小于所述缓冲器的阈值水平来在所述第一操作模式与所述第二操作模式之间切换，其中所述TCON被配置为在从所述第二路径读取图像数据的同时沿着所述第一路径将所述图像数据存储到所述缓冲器。
9.根据权利要求8所述的电子显示器，其中所述TCON包括所述缓冲器和控制逻辑部件，并且其中所述控制逻辑部件被配置为监控所述缓冲器的存储容量。
10.根据权利要求8所述的电子显示器，其中所述缓冲器包括行缓冲器。
11.根据权利要求8所述的电子显示器，其中所述缓冲器包括远程帧缓冲器(RFB)。
12.根据权利要求8所述的电子显示器，其中所述TCON包括控制逻辑部件，并且其中所述控制逻辑部件被配置为利用帧先进先出(FIFO)技术来在第一操作模式期间增加所述缓冲器的读出效率。
13.根据权利要求8所述的电子显示器，其中当存储在所述缓冲器中的像素数据的量大于阈值水平时，所述TCON被配置为在所述第一操作模式中操作。
14.根据权利要求8所述的电子显示器，其中当存储在所述缓冲器中的像素数据的总量小于或等于阈值水平时，所述TCON被配置为在所述第二操作模式中操作。
15.根据权利要求8所述的电子显示器，其中当存储在所述缓冲器中的像素数据的总量小于所述缓冲器的阈值水平时，所述TCON被配置为直接从所述像素数据生成源读取所述像素数据。
16.一种操作电子显示器的方法，包括：
从所述电子显示器的处理器接收图像数据；
将接收到的图像数据存储到所述电子显示器的定时控制器(TCON)的缓冲器；
从所述缓冲器读取所述图像数据以将所述图像数据提供给所述电子显示器的列驱动器；
确定存储在所述缓冲器中的图像数据的总量是否小于阈值；以及
当存储在缓冲器中的所述图像数据的量小于所述阈值时，将所述TCON的操作模式从沿着第一路径从所述缓冲器读取所述图像数据切换成沿着第二路径直接从所述处理器读取所述图像数据，其中所述TCON在从所述第二路径读取图像数据的同时沿着所述第一路径将所述图像数据存储到所述缓冲器。
17.根据权利要求16所述的方法，包括当存储在所述缓冲器中的所述图像数据的量大于所述阈值时，继续从所述缓冲器读取所述图像数据。
18.根据权利要求16所述的方法，包括当所述电子显示器停止从所述处理器接收图像数据时，将直接从所述处理器读取所述图像数据切换回从所述缓冲器读取所述图像数据。
19.一种电子设备，包括：
远程帧缓冲器(RFB)；
显示面板；和
处理器，所述处理器可通信地耦接到所述RFB和所述显示面板，并且被配置为：
接收图像数据；
将所接收的图像数据存储到所述RFB；
从所述RFB检索所述图像数据以提供给所述显示面板直到所述RFB基本上为空；以及
当所述RFB基本上为空时，将从所述RFB检索所述图像数据切换成在接收到所述图像数据时直接向所述显示面板提供所述图像数据，其中当存储在所述RFB中的所述图像数据的总帧数小于所述图像数据的阈值帧数时所述RFB基本上为空。
20.根据权利要求19所述的电子设备，其中所述显示面板通信地耦接到所述处理器并且被配置为从所述处理器接收所述图像数据以基于所述图像数据显示图像。
21.根据权利要求19所述的电子设备，其中当存储到所述RFB的所述图像数据的总量小于所述RFB的最小存储容量时所述RFB基本上为空。
22.根据权利要求19所述的电子设备，其中所述处理器被配置为在接收所述图像数据的周期之间切换回从所述RFB检索所述图像数据。
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