CN113312020A - 用于手持设备的屏幕刷新方法及该手持设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于手持设备的屏幕刷新方法及该手持设备，所述方法包括获取当前屏幕显示模式以及对应屏幕显示模式的第一图像数据；获取所述屏幕显示模式对应的待刷新图像数据的特征，从所述第一图像数据获取待刷新图像数据，并在每一行或每一列的待刷新图像数据的前面设置字头，生成第二图像数据；DMA控制器将第二图像数据通过传输总线发送至LCD驱动模块，使得屏幕实现局部刷新。该方法实现局部行或列刷新以及黑白颜色数据压缩，进一步减少总线传输数据量，从而提高显示屏的刷新速度，减少功耗，以适用手持设备在工业现场的应用。

Description

用于手持设备的屏幕刷新方法及该手持设备

技术领域

本发明涉及仪器仪表校验技术领域的图像显示技术，具体涉及一种用于手持设备的屏幕刷新方法及该手持设备。

背景技术

仪器仪表行业中，高精度仪器仪表通常需要用校验装置定期校验，特别是现场便携式校验装置，例如面向压力、温度、湿度等过程检测量的手持校验仪、记录仪，一般要求体积小且携带方便，相应的其内部硬件资源(例如电源量)有限；有的场合检验时间长且需要显示屏长时间处于显示状态，并进行不间断检测和显示。这种应用场合通常采用液晶显示屏(LCD)，LCD显示屏显示时通常采用固定刷新频率、整屏刷新方式进行图像更新显示，对于便携式手持设备来说，整屏刷新耗用更多的电能和处理资源，不利于降低功耗。

针对工业领域检测或校验用手持设备来说，CPU通过SPI总线或其他类似的低速工作总线将图像显示数据发送至LCD显示屏进行显示，这一过程中图像数据传输会耗费较长时间，例如100ms，而图像显示中的工业数据的产生往往非常快，例如压力采集模块采集压力的周期为10ms，LCD显示屏进行刷新显示时，前一帧图像还未传输完成，后一帧图像已产生，会出现丢失后几帧图像数据或出现任务等待的情况，针对该问题现有技术通常的解决方案有以下两种：

一是，选择高速总线，使得图像数据的传输速度加快，但CPU总是处于高负荷运转状态，高速总线的耗电量较大，造成工业检测设备或校验装置，特别是现场用手持设备，总体耗电量大，不符合工业运行需求。

二是，仍采用低速总线，降低信号采集频率，例如压力信号的采集周期设置为100ms，使之与总线传输周期相当，由此产生问题是，信号采集和显示的实时性大幅下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于手持设备的屏幕刷新方法。

本发明采用以下技术方案：

一种用于手持设备的屏幕刷新方法，所述手持设备包括集成于MCU主板上的处理器、储存器、DMA控制器以及与MCU主板信号连接的MEMORY LCD屏幕，MEMORY LCD屏幕内设LCD驱动模块，LCD驱动模块通过传输总线接口与MCU主板相连，所述方法包括以下步骤：

第一图像数据获取步骤，处理器获取所述手持设备的屏幕的当前屏幕显示模式以及对应该屏幕显示模式的第一图像数据，并存储在存储器的第一缓存单元；

第二图像数据获取步骤，处理器获取所述屏幕显示模式对应的待刷新图像数据的特征，从所述第一缓存单元中获取待刷新图像数据，并在每一行或每一列的待刷新图像数据的前面设置字头，生成第二图像数据，并存储在存储器的第三缓存单元；其中，所述待刷新图像数据特征至少包括待刷新图像数据的位置信息，所述字头至少包括待刷新图像数据的行号或列号；

屏幕刷新步骤，DMA控制器将第三缓存单元中存储的第二图像数据通过传输总线发送至所述手持设备的屏幕的LCD驱动模块，使屏幕实现刷新。

上述用于手持设备的屏幕刷新方法中，所述第二图像获取步骤包括：

第一刷新位置数据获取步骤，处理器获取待刷新图像数据的显示位置数据作为第一刷新位置数据，并存储存储器的在第二缓存单元；

第二图像数据生成步骤，处理器从第二缓存单元获取当前刷新的图像数据的行号或列号，并从第一缓存单元获取与所述行号或列号对应的图像数据，并在每一行图像数据的前面增加行号，或在每一列图像数据的前面添加列号，生成第二图像数据，并存储在第三缓存单元。

上述用于手持设备的屏幕刷新方法中，第一刷新位置数据获取步骤还包括以下步骤：

处理器判断前一次获取的待刷新图像数据的数据内容、状态与当前获取的待刷新图像数据的内容、状态是否一致，如果一致，则对应的第一刷新位置数据置零。

上述用于手持设备的屏幕刷新方法中，所述待刷新图像数据的特征还包括待刷新图像数据的颜色信息，所述第二图像数据获取步骤包括以下步骤：

第一刷新位置数据和第一颜色位置数据获取步骤，处理器获取待刷新图像数据的位置数据作为第一刷新位置数据，并存储在存储器的第二缓存单元；获取第一图像数据中显示为黑白颜色的位置数据作为第一颜色位置数据，存储在存储器的第四缓存单元；

第二图像数据压缩生成步骤，处理器从第二缓存单元获取待刷新图像数据的行号或列号，从第四缓存单元获取第一图像数据中显示为黑白颜色的行号或列号，并从第一缓存单元获取与第一刷新位置数据的行号或列号对应的待刷新图像数据，对于待刷新图像数据中与第一颜色位置数据相对应的行或列，进行图像数据压缩处理，并将黑白颜色标识与行号或列号组合成字头，放在该行或该列图像数据的前面，生成第二图像数据，并存储在第三缓存单元。

上述用于手持设备的屏幕刷新方法中，所述图像数据压缩处理是指，将图像数据像素存储位由多比特压缩为1比特。

上述用于手持设备的屏幕刷新方法中，所述屏幕显示模式包括三种，即部分区域刷新频率较高的显示模式对应于所述手持设备的第一工作模式，整体刷新频率较低的显示模式对应于所述手持设备的第二工作模式，整体刷新频率较高的显示模式对应于所述手持设备的第三工作模式。

上述用于手持设备的屏幕刷新方法中，所述手持设备的MEMORY LCD屏幕的刷新方式为周期刷新、实时刷新或周期刷新与实时刷新相结合，其中，实时刷新的触发条件包括处理器接收到屏幕操作指令或通过通信接口接收上位机或其他设备的指令。

上述用于手持设备的屏幕刷新方法中，所述周期刷新与实时刷新相结合的方案为：

执行一次实时刷新后，处理器将实时刷新的时刻作为新的刷新周期的起始时刻，对刷新周期重新计时。

本发明还提供一种手持设备，该手持设备包括MCU主板和MEMORY LCD屏幕，MEMORYLCD屏幕内设LCD驱动模块，LCD驱动模块通过传输总线接口与MCU主板相连，所述MCU主板包括：

第一图像数据获取单元，用于获取所述手持设备的屏幕的当前屏幕显示模式以及对应该屏幕显示模式的第一图像数据，并存储在第一缓存单元；

第二图像数据获取单元，用于根据获取所述屏幕显示模式对应的待刷新图像数据的特征，从所述第一缓存单元中获取待刷新图像数据，并在每一行或每一列的待刷新图像数据的前面设置字头，生成第二图像数据，并存储在第三缓存单元；其中，所述待刷新图像数据特征至少包括作为第一刷新位置数据的待刷新图像数据的位置信息，所述字头至少包括待刷新图像数据的行号或列号；

图像刷新单元，用于将第三缓存单元中存储的第二图像数据通过传输总线发送至所述手持设备的屏幕的LCD驱动模块，使屏幕刷新。

上述手持设备中，所述第二图像数据获取单元还用于缓存作为第一颜色位置数据的第一图像数据中显示为黑白颜色的位置数据；

第二图像数据获取单元用于从第二缓存单元获取待刷新图像数据的行号或列号，从第四缓存单元获取第一颜色位置数据，并从第一缓存单元获取与第一刷新位置数据对应的待刷新图像数据，对于待刷新图像数据中与第一颜色位置数据相对应的行或列，进行图像数据压缩处理，并将黑白颜色标识与行号或列号组合成字头，放在该行或该列图像数据的前面，生成第二图像数据，并存储在第三缓存单元。

本发明由于采取以上设计，具有如下特点：

本发明利用MEMORY LCD屏幕具有像素存储功能和分行或分列刷新的特点，采用屏幕横向分区或纵向分区的方式，按照各区域预定的刷新频率进行MEMORY LCD屏幕局部刷新，并采用DMA方式传输图像数据，从而提高屏幕刷新速度，降低功耗；进一步的，利用MEMORY LCD屏幕具有混色显示功能的特点，按照各区域预定刷新率设置各区域的像素色彩，对黑白色彩的图像数据进行压缩，并通过设置缓存的方式实现CPU数据处理与数据传输并行工作，进一步提高数据传输速率，减少资源消耗，从而降低功耗，以适用手持设备在工业现场的应用。

附图说明

图1为本发明装置的实施例一的结构示意图；

图2为本发明装置的实施例二的结构示意图；

图3为本发明图像刷新方法的流程图。

主要标号：

100-MCU主板；200-MEMORY LCD屏幕，201-LCD驱动模块；

1-处理器；

2-存储器，21-第一缓存单元，22-第二缓存单元，23-第三缓存单元，24-第四缓存单元；

3-DMA控制器；

4-总线接口；

5-通信接口。

具体实施方式

对于工业现场使用的手持设备，例如压力检测或校验装置，由于资源、电源容量有限，常规的LCD屏由于采用固定频率频繁刷新、整体刷新屏幕，消耗大量的资源和电能，不能满足工业现场使用场合；另一方面，工业手持设备领域，CPU将图像显示数据发送至LCD显示屏显示，对于SPI总线或其他类似的低速工作总线来说，这种传输会耗费较长时间，而图像显示中的工业数据的产生往往非常快，会造成图像数据帧丢失或出现任务等待的情况，现有的解决方案中，采用高速传输总线，总体耗电量大，不符合手持设备现场应用需求，而降低数据采集频率的解决方案，信号采集和显示的实时性大幅下降。

为了解决上述问题，以缓解手持设备资源紧张、电源容量小的局面，同时满足信号采集和显示的实时性要求，本发明提供一种用于手持设备的屏幕刷新方法及该手持设备，该手持设备所用屏幕为低功耗且具有记忆显示功能的MEMORY LCD屏幕(又称记忆液晶屏)，MEMORY LCD屏幕还具有像素存储功能、分行更新功能等特点，尤其适用于该手持设备的应用场合。

本发明基于MEMORY LCD屏幕刷新技术的手持设备或装置，可以为压力、温度、湿度、过程(仪表)等手持式校验仪或者记录仪，图1和图2示出了该手持设备的典型配置(仅示出与本发明实施相关的部分)，该手持设备包括MCU主板100和MEMORY LCD屏幕200，其中，MEMORY LCD屏幕200内设LCD驱动模块201(其具有保存图像数据的功能)，MCU主板100通过传输总线接口4与LCD驱动模块201相连，实现对MEMORY LCD屏幕200的显示控制。

所述MCU主板100设有处理器(CPU)1、存储器2和DMA控制器3，其中：存储器2作为MCU主板的主要存储单元，包括例如CPU寄存器(集成于CPU芯片内)、ROM、RAM(内存)、CPUCache(可能集成于CPU芯片内或者作为CPU的外设)等，用于存储将要写入LCD驱动模块201内的数据和图像刷新数据；DMA控制器3可为集成在CPU芯片上的一个独立的外设，在嵌入式系统中也可以集成在CPU芯片内部；存储器2、处理器1、DMA控制器3、总线接口4均挂设于系统总线上，并通过系统总线经由通讯接口5与外界进行通讯交互。。

更进一步的，存储器2的ROM中预先存储有与MEMORY LCD屏幕的屏幕尺寸相对应的图像模板数据，该图像模板数据一般是用户预先设定的在屏幕上显示的图像数据以及各个图像元素的位置信息(如图像元素所在的行号或列号)，包括可能需要在屏幕中显示的各个图标所对应的显示位置数据(例如，图标所在屏幕的行号或列号)和图像数据(例如图像形状、尺寸、结构等信息)、各检测量(例如压力、温度、湿度等物理量)所对应的显示位置数据和图像数据。其中，各检测量可以从装置的内置检测模块(例如，压力采集模块、温度传感器模块、湿度检测模块等)获取，也可以通过通信接口从外部计量装置(例如压力变送器、热电阻/热电偶、湿度计等)获取，图像数据中的变化信息(例如使图像数据显示区域数值显示变化的检测量数值信息、图像数据的颜色变化、形状变化的信息或其他显示变化的信息)可以从MEMORY LCD屏幕200获取(例如界面操作导致的图像数据变化)，或者预先存储在存储器2的ROM中的图像数据中检测量的数值。存储器2的RAM开辟多个逻辑缓存单元，至少包括第一缓存单元21、第二缓存单元22和第三缓存单元23，还可以进一步包括第四缓存单元24，不同的缓存单元用于在屏幕刷新中存储不同内容的图像数据以利于图像数据的并行处理。

如前所述，MCU主板100与MEMORY LCD屏幕200通过传输总线接口4与LCD驱动模块201的连通而相连。通常LCD驱动模块201通过三条信号线与MCU主板的总线接口4连接，这三条信号线分别为数据信号线MOSI、时钟信号线SPCK以及片选信号线CS。MCU主板100通过系统总线与三条信号线连通控制MEMORY LCD屏幕200的显示刷新。例如：

针对SPI协议的总线接口4，处理器1获取SPI的时钟信号SPCK、数据信号MOSI以及片选信号CS，将上述三个信号按照MEMORY LCD屏幕200所要求的时序组合，产生LCD所需的控制信号和数据信号，并将对应的图像模板数据从存储器2的ROM提取至内存RAM中，结合检测中获取的检测量数据(例如物理量数值、时间戳)生成待刷新图像数据，按照SPI协议存入内存(RAM)对应的缓存单元中。当MEMORY LCD屏幕200的图像需要刷新时，由处理器1对DMA控制器3初始化，并通过系统总线向总线接口4发出操作命令，总线接口4向DMA控制器3提出请求；DMA控制器3向处理器1提出总线请求，当CPU执行完当前总线周期即可释放总线控制权，DMA控制器3通知总线接口4开始进行DMA数据传输，将处理后的刷新图像数据从内存通过SPI总线接口4传输至LCD驱动模块201，最终由LCD驱动模块201根据保存的图像数据对屏幕的图像进行刷新。这里，利用DMA控制器3的控制，存储器2与外部设备(即MEMORY LCD屏幕200)之间能直接进行数据传送，在传送过程中不需要处理器(CPU)1的参与，同时，在图像数据DMA方式传输过程中，CPU可同时执行处理操作，实现与数据传输的并行工作，提高CPU的效率。

本发明传输的待刷新数据格式如下：

MCU主板100发送至MEMORY LCD屏幕200的数据格式为LineX+图像数据，或ColumnY+图像数据，其中，LineX为行编号信息，ColumnY为列编号信息；LCD驱动模块201接收到刷新数据后，通过识别LineX或ColumnY信息，能够控制显示屏只刷新对应行或列区域，控制其他行或列不刷新而是按照原显示内容进行显示。通过该局部刷新，能减少MCU主板100与MEMORY LCD屏幕200之间总线传输的数据量，从而提高刷新速度。

进一步的，刷新过程中，对于未更新内容的图像数据所在的区域行或列不刷新。

MEMORY LCD屏幕刷新的方式为周期刷新、实时刷新或周期刷新与实时刷新相结合，其中，实时刷新的触发条件包括屏幕操作或通过通信接口接收上位机或其他设备的指令。

基于上述传输待刷新图像数据的格式和上述刷新方式，本发明在实施过程中，通过对屏幕按行分区或按列分区，将MEMORY LCD屏幕的屏幕显示模式可设置为三种，即部分刷新频率较高的显示模式对应于手持设备的第一工作模式，整体刷新频率较低的显示模式对应于手持设备的第二工作模式，整体刷新频率较高的显示模式对应于手持设备的第三工作模式。针对MEMORY LCD屏幕的每一屏幕显示模式，存储器2内预先存储该屏幕显示模式的图像框架数据(即每一工作模式下屏幕需要显示哪些图标和哪些检测量及其位置信息)。

第一工作模式是手持设备常用的工作模式，MEMORY LCD屏幕200的屏幕显示模式默认对应于第一工作模式(例如采集当前压力、温度、湿度等物理量值并显示的模式)，程序启动后，处理器1将ROM中存储的图像模板数据转存入内存(RAM)中。

基于上述配置，用于手持设备的屏幕刷新方法，包括以下步骤(参见图3)：

第一图像数据获取步骤，获取当前MEMORY LCD屏幕的屏幕显示模式以及对应屏幕显示模式的第一图像数据，并存储在第一缓存单元；

第二图像数据获取步骤，获取所述屏幕显示模式对应的待刷新图像数据的特征，从所述第一缓存单元中获取待刷新图像数据，并在每一行或每一列的待刷新图像数据的前面设置字头，生成第二图像数据，并存储在第三缓存单元；其中，所述待刷新图像数据特征至少包括待刷新图像数据的位置信息(即待刷新图像数据所在行信息或列信息，待刷新数据的位置信息与特定屏幕显示模式相对应，由用户预先设定)，所述字头至少包括待刷新图像数据的行号或列号；

屏幕刷新步骤，DMA控制器将第三缓存单元中存储的第二图像数据通过传输总线发送至MEMORY LCD屏幕的LCD驱动模块，使屏幕实现刷新。

以下结合具体实施例和附图，对本发明用于手持设备的屏幕刷新方法进行详细描述。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例一：

下面以手持压力校验仪为例描述MEMORY LCD屏幕的屏幕刷新过程(参见图3)：

第一图像数据获取步骤，获取当前MEMORY LCD屏幕200的屏幕显示模式以及对应屏幕显示模式的第一图像数据，并存储在存储器2的第一缓存单元21。

具体的，处理器1通过获取MEMORY LCD屏幕200发送的屏幕显示模式状态标识来识别MEMORY LCD屏幕200当前的屏幕显示模式。

处理器1通过通信接口5从外部设备(压力采集模块)获取压力信号处理后放入对应的内存中，然后从内存中调取第一工作模式显示框架所对应的图标显示位置数据和图像数据以及压力显示位置数据和图像数据，并封装为第一图像数据(包括整个屏幕显示的图像数据)存入第一缓存单元21。第一缓存单元21用于存储对应于某一工作模式的整屏图像显示框架数据。第一缓存单元21中的各存储位与MEMORY LCD屏幕的各像素点一一对应，以分辨率为480×640的MEMORY LCD屏幕为例，第一缓存单元21的第1-480位对应MEMORY LCD屏幕的第一行像素点，第481-960位对应屏幕的第二行像素点，以此类推；当需要刷新特定行的图像数据时，仅需要从第一缓存单元21中获取对应位置的图像数据即可。

第二图像数据获取步骤具体包括以下步骤：

第一刷新位置数据获取步骤，获取压力图像数据的显示位置数据作为第一刷新位置数据，并存储在第二缓存单元22；

第二图像数据生成步骤，从第二缓存单元22获取当前压力图像数据的行号或列号，并从第一缓存单元21获取与所述行号或列号对应的图像数据，并在每一行图像数据的前面增加行号，或在每一列图像数据的前面添加列号，生成第二图像数据，并存储在第三缓存单元23。

具体的，第一刷新位置数据的示例存储格式为(起始行号或列号，结束行号或列号)，其中，起始行号或列号对应于压力图像数据在整个屏幕中显示的起始行位置或列位置，结束行号或列号对应于压力图像数据在整个屏幕中显示的结束行位置或列位置，本实施例中，第一工作模式为预设模式，其中压力图像数据在整个屏幕中的显示位置是固定的，因此，压力图像数据的显示位置数据是固定的且随第一工作模式显示框架预存储在存储器2内，调取其中的压力图像数据的显示位置数据并存储至第二缓存单元22作为第一刷新位置数据；其它方式获取第一刷新位置数据的方法还可以为，在向第一缓存单元21存储当前的第一图像数据时，对比每个存储位中已存储的图像数据(即前一次的第一图像数据)和将要存储的图像数据(即当前的第一图像数据)，记录不一致的图像数据的存储位置，基于其存储位置确定对应的行号或者列号，将确定的行号或者列号存储至第二缓存单元22作为第一刷新位置数据。

第二图像数据的格式为LineM+图像显示数据，Line(M+1)+图像显示数据，……，LineN+图像显示数据，其中M和N分别对应第一刷新位置数据中的起始行号和结束行号或起始列号和结束列号。

优选的，第一刷新位置数据获取步骤还包括以下步骤：

判断前一次获取的压力数据的数值与当前获取的压力数据的数值是否一致，如果一致，则对应的第一刷新位置数据置零；此时，执行第二图像数据生成步骤时，由于第一刷新位置数据为零，则从第一缓存单元21获取第零行/列的图像数据为空，即并不存在第零行的图像数据，因此，从第一缓存单元21获取的图像数据为空，相应的，第二图像数据也为空；则在屏幕刷新步骤中，DMA控制器检测到第三缓存单元23内没有需要传输的数据，因此，无需执行数据传输操作。

屏幕刷新步骤，DMA控制器3将第三缓存单元23中存储的第二图像数据通过传输总线发送至MEMORY LCD屏幕200的LCD驱动模块201，使屏幕实现刷新。

进一步的，控制MEMORY LCD屏幕200刷新的方式为周期刷新、实时刷新或周期刷新与实时刷新相结合的方案，其中，周期刷新是采用固定刷新周期进行刷新，如果一个刷新周期内采集多组压力数据，一般以最后一组数据作为图像显示数据进行显示；实时刷新是指根据一定条件或要求可以随时进行刷新，实时刷新的触发条件通常为屏幕操作导致的实时刷新，或者通过通信接口接收上位机或其他设备的指令导致的刷新。

为避免刷新局部过于频繁，针对周期刷新与实时刷新相结合的方案如下：

执行一次实时刷新后，将实时刷新的时刻作为新的刷新周期的起始时刻，对刷新周期重新计时。

例如，设置刷新周期为300ms，压力采集周期为100ms，起始时刻为0ms，若在第205ms进行一次实时刷新，则在第205ms重新进行刷新周期的计时，即下一次周期刷新并非在300ms时刻执行，而是在第505ms时刻执行。

实施例二：

从数据的角度看，彩色图像数据和黑白图像数据的区别在于位数不同，黑白图像数据单个像素仅需要1bit，彩色图像数据则需要多个bit，例如8bit、16bit或24bit；本发明根据手持设备的三种工作模式配置屏幕显示色彩，例如，第一工作模式对应的显示模式为黑白和彩色的混色显示，即刷新频率较高的区域所在的行或列采用黑白显示，其他区域采用彩色显示；第二工作模式中，因屏幕整体刷新频率较低，采用彩色显示，以增强画面的显示效果；第三工作模式中，因屏幕整体刷新频率较高，采用黑白颜色显示，以降低总线传输数据压力。

为了实现对屏幕图像局部刷新的基础上，同时针对不同屏幕显示模式采用不同的颜色配置，例如第一工作模式为黑白混色显示，参见图2，MEMORY LCD屏幕的屏幕刷新过程如下：

第一图像数据获取步骤，获取当前MEMORY LCD屏幕200的屏幕显示模式，获取对应屏幕显示模式的第一图像数据，并存储在存储器2的第一缓存单元21。

第二图像数据获取步骤具体包括以下步骤：

第一刷新位置数据和第一颜色位置数据获取步骤，获取压力图像数据的位置数据作为第一刷新位置数据，并存储在第二缓存单元22；获取第一图像数据中显示为黑白颜色的位置数据作为第一颜色位置数据，存储在第四缓存单元24；

第二图像数据压缩生成步骤，从第二缓存单元22获取待刷新图像数据(即压力图像数据)的行号或列号，从第四缓存单元24获取第一图像数据中显示为黑白颜色的行号或列号，并从第一缓存单元21获取与第一刷新位置数据的行号或列号对应的待刷新图像数据，对于待刷新图像数据中与第一颜色位置数据相对应的行或列，进行图像数据压缩处理，并将黑白颜色标识与第一刷新位置数据的行号或列号组合成字头，放在该行或该列图像数据的前面，生成第二图像数据，并存储在第三缓存单元23。

具体的，第一图像数据获取步骤中获取的第一图像数据8bit存储一个像素数据，例如，黑色表示为“00000000”，白色表示为“11111111”，第一刷新位置数据和第一颜色位置数据获取步骤中，对于第一刷新位置数据中对应行或列显示为黑色或白色的位置像素由8bit压缩为1bit，有助于降低总线数据传输压力。该步骤中，存储第一颜色位置数据目的是存储屏幕上显示黑色或白色区域的行号或列号，以表明需要压缩的区域的行号或列号。

具体的，第二图像数据压缩生成步骤中生成的第二图像数据格式为“字头+图像数据”，例如字头为16bit，特定行或列，前六位表示图像显示的颜色，“000001”表示黑白色(1bit)，后十位表示行号或列号，字头后接的图像数据中每一像素压缩为1bit，即“00000000”压缩为“0”，“11111111”压缩为“1”；而对于，彩色显示的行或列，字头的前六位表示图像显示的颜色，“001000”表示彩色(8bit)，后十位表示行号或列号，字头后接的图像数据不压缩。

屏幕刷新步骤，DMA控制器3将第三缓存单元23中存储的第二图像数据通过传输总线发送至MEMORY LCD屏幕200的LCD驱动模块201，使屏幕实现刷新。

具体的，屏幕刷新步骤中，MEMORY LCD屏幕200在接收到第二图像数据时，根据字头部分对后续的图像数据进行识别和读取，例如，第二图像数据包括彩色第1行(字头部分)+彩色图像数据(每8bit表示一个像素)+黑白第2行(字头部分)+黑白图像数据(每1bit表示一个像素)+彩色第3行+彩色图像数据，MEMORY LCD屏幕200先按照字头读取方式读取整个数据的前2字节，确定行号和图像数据类型，再按照彩色数据类型(8bit一个像素)对后续的数据进行读取并转换为统一的显示数据格式，由于屏幕像素数固定，因此恰好在第1行彩色图像数据结束时完成一行的图像数据读取，MEMORY LCD屏幕200判断已完成一行的图像数据读取，重新按照字头读取方式读取接下来的2个字节数据(即黑白第2行)，确定行号和图像数据类型，再按照黑白数据类型(1bit一个像素)对后续的数据进行读取并转换为统一的显示数据格式，以此类推。

本发明屏幕刷新方法利用MEMORY LCD屏幕具有像素存储功能的特点，显示屏无需频繁刷新也能显示当前显示的图像，节省资源，优化显示效果；该方法基于MEMORY LCD屏幕分行或分列刷新的特性，采用屏幕按行分区或按列分区的方式，按照各区域预定的刷新频率进行MEMORY LCD屏幕局部刷新，并采用DMA方式传输图像数据，从而提高屏幕刷新速度，降低功耗；进一步的，按照各区域预定刷新率设置各区域的像素色彩，对黑白色的图像数据进行压缩，并通过设置缓存的方式实现CPU数据处理与数据传输并行工作，进一步提高数据传输速率，减少资源消耗，从而降低功耗。

本领域技术人员应当理解，这些实施例或实施方式仅用于说明本发明而不限制本发明的范围，对本发明所做的各种等价变型和修改均属于本发明公开内容。

Claims (10)

1.一种用于手持设备的屏幕刷新方法，所述手持设备包括集成于MCU主板上的处理器、储存器、DMA控制器以及与MCU主板信号连接的MEMORY LCD屏幕，MEMORY LCD屏幕内设LCD驱动模块，LCD驱动模块通过传输总线接口与MCU主板相连，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

第一图像数据获取步骤，处理器获取所述手持设备的屏幕的当前屏幕显示模式以及对应该屏幕显示模式的第一图像数据，并存储在存储器的第一缓存单元；

第二图像数据获取步骤，处理器获取所述屏幕显示模式对应的待刷新图像数据的特征，从所述第一缓存单元中获取待刷新图像数据，并在每一行或每一列的待刷新图像数据的前面设置字头，生成第二图像数据，并存储在存储器的第三缓存单元；其中，所述待刷新图像数据特征至少包括待刷新图像数据的位置信息，所述字头至少包括待刷新图像数据的行号或列号；

屏幕刷新步骤，DMA控制器将第三缓存单元中存储的第二图像数据通过传输总线发送至所述手持设备的屏幕的LCD驱动模块，使屏幕实现刷新。

2.根据权利要求1所述的用于手持设备的屏幕刷新方法，其特征在于，所述第二图像获取步骤包括：

第一刷新位置数据获取步骤，处理器获取待刷新图像数据的显示位置数据作为第一刷新位置数据，并存储存储器的在第二缓存单元；

第二图像数据生成步骤，处理器从第二缓存单元获取当前刷新的图像数据的行号或列号，并从第一缓存单元获取与所述行号或列号对应的图像数据，并在每一行图像数据的前面增加行号，或在每一列图像数据的前面添加列号，生成第二图像数据，并存储在第三缓存单元。

3.根据权利要求2所述的用于手持设备的屏幕刷新方法，其特征在于，第一刷新位置数据获取步骤还包括以下步骤：

处理器判断前一次获取的待刷新图像数据的数据内容、状态与当前获取的待刷新图像数据的内容、状态是否一致，如果一致，则对应的第一刷新位置数据置零。

4.根据权利要求1所述的用于手持设备的屏幕刷新方法，其特征在于，所述待刷新图像数据的特征还包括待刷新图像数据的颜色信息，所述第二图像数据获取步骤包括以下步骤：

第一刷新位置数据和第一颜色位置数据获取步骤，处理器获取待刷新图像数据的位置数据作为第一刷新位置数据，并存储在存储器的第二缓存单元；获取第一图像数据中显示为黑白颜色的位置数据作为第一颜色位置数据，存储在存储器的第四缓存单元；

第二图像数据压缩生成步骤，处理器从第二缓存单元获取待刷新图像数据的行号或列号，从第四缓存单元获取第一图像数据中显示为黑白颜色的行号或列号，并从第一缓存单元获取与第一刷新位置数据的行号或列号对应的待刷新图像数据，对于待刷新图像数据中与第一颜色位置数据相对应的行或列，进行图像数据压缩处理，并将黑白颜色标识与行号或列号组合成字头，放在该行或该列图像数据的前面，生成第二图像数据，并存储在第三缓存单元。

5.根据权利要求4所述的用于手持设备的屏幕刷新方法，其特征在于，所述图像数据压缩处理是指，将图像数据像素存储位由多比特压缩为1比特。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于手持设备的屏幕刷新方法，其特征在于，所述屏幕显示模式包括三种，即部分区域刷新频率较高的显示模式对应于所述手持设备的第一工作模式，整体刷新频率较低的显示模式对应于所述手持设备的第二工作模式，整体刷新频率较高的显示模式对应于所述手持设备的第三工作模式。

7.根据权利要求1至6任一项所述的用于手持设备的屏幕刷新方法，其特征在于，所述手持设备的MEMORY LCD屏幕的刷新方式为周期刷新、实时刷新或周期刷新与实时刷新相结合，其中，实时刷新的触发条件包括处理器接收到屏幕操作指令或通过通信接口接收上位机或其他设备的指令。

8.根据权利要求7所述的用于手持设备的屏幕刷新方法，其特征在于，所述周期刷新与实时刷新相结合的方案为：

执行一次实时刷新后，处理器将实时刷新的时刻作为新的刷新周期的起始时刻，对刷新周期重新计时。

9.一种手持设备，包括MCU主板和MEMORY LCD屏幕，MEMORY LCD屏幕内设LCD驱动模块，LCD驱动模块通过传输总线接口与MCU主板相连，其特征在于，所述MCU主板包括：

第一图像数据获取单元，用于获取所述手持设备的屏幕的当前屏幕显示模式以及对应该屏幕显示模式的第一图像数据，并存储在第一缓存单元；

第二图像数据获取单元，用于根据获取所述屏幕显示模式对应的待刷新图像数据的特征，从所述第一缓存单元中获取待刷新图像数据，并在每一行或每一列的待刷新图像数据的前面设置字头，生成第二图像数据，并存储在第三缓存单元；其中，所述待刷新图像数据特征至少包括作为第一刷新位置数据的待刷新图像数据的位置信息，所述字头至少包括待刷新图像数据的行号或列号；

图像刷新单元，用于将第三缓存单元中存储的第二图像数据通过传输总线发送至所述手持设备的屏幕的LCD驱动模块，使屏幕刷新。

10.根据权利要求9所述的手持设备，其特征在于，所述第二图像数据获取单元还用于缓存作为第一颜色位置数据的第一图像数据中显示为黑白颜色的位置数据；

第二图像数据获取单元用于从第二缓存单元获取待刷新图像数据的行号或列号，从第四缓存单元获取第一颜色位置数据，并从第一缓存单元获取与第一刷新位置数据对应的待刷新图像数据，对于待刷新图像数据中与第一颜色位置数据相对应的行或列，进行图像数据压缩处理，并将黑白颜色标识与行号或列号组合成字头，放在该行或该列图像数据的前面，生成第二图像数据，并存储在第三缓存单元。

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