CN1245948A - 具有动画制作电路的屏幕驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于液晶显示屏幕(2)的屏幕驱动器(3),该驱动器包括一个在RAM存储器的源地址S与终点地址D之间的,当需要修改数据时用于置换数据的称为动画制作电路的电路(50)。这个RAM存储器包含屏幕存储器,和缓冲存储器。本发明可以使来自相应程序的设备的中心微处理器卸载,减少微处理器与屏幕驱动器之间的数据转换次数,并且由此减少由于屏幕动画制作所产生的设备的电源消耗。

Description

具有动画制作电路的屏幕驱动器

本发明涉及一种由微处理器、液晶显示屏和具有屏幕存储器的屏幕驱动器构成的电子设备。同时，本发明还涉及一种包括有存储器的屏幕驱动器，该存储器用于储存显示在液晶显示器上的数据。

本发明主要应用于便携式电子设备，例如，电话机。

液晶显示屏的传统驱动器，例如，由飞利浦公司销售的半导体PCF8549的驱动器，主要包括一个屏幕存储器，该设备的微处理器通过外部总线写入要显示在屏幕上的数据。每当需要修改被显示数据时，可利用这个微处理器修改存储器的内容。

在制作屏幕动画时(显示在屏幕上的数据的修改和/或置换，屏幕或部分屏幕的逐渐替换，一系列图象的迅速而连续的显示…)，于是微处理器的负载显著地增加。此外，连接微处理器和屏幕驱动器的外部总线的交换次数也增加，由此导致设备所消耗的能源增加。

能源消耗问题在可移动式电子技术领域特别重要，因为人们总是试图增加设备的部件的独立性。此外，对于可移动式电话装置，微处理器的供电有限，这种电源不允许电话机在通讯过程中处理屏幕动画制作。

本发明的目的是改善上述缺陷，在微处理器负载和能源消耗成本较低的情况下实现屏幕动画制作。

因此，本发明在说明书开头描述的设备和屏幕驱动器的特征是所述微处理器有向所述的屏幕驱动器传输命令的装置，所述命令表示对储存在所述存储器的一个源地址(S)内的数据(L、H)所执行的处理(C1，C2，C3，C4)，所述屏幕驱动器具有用于完成所述处理的处理装置(50)。

替换的实际操作是由屏幕驱动器完成的，该屏幕驱动器将微处理器从对应的负载中释放。而且，由屏幕动画制作产生的数据的交换实质上发生在该屏幕驱动器的集成电路内。一个集成电路内部连接的容量低于各集成电路之间的外部连接的容量。屏幕动画制作产生的消耗由此降低很多。

根据本发明，仅仅是与屏幕动画制作相关的功能被传送至屏幕驱动器。由此可优化屏幕驱动器集成电路的尺寸。由于集成电路的价格与其表面积成比例，进而可以优化设备的生产成本。此优点对于消费电子领域非常重要。最后集成电路表面积的优化实质上也是产品的微型化。

在最佳实施例里，屏幕驱动器有一个缓冲存储器。这种缓冲存储器，例如被微处理器用来存储特殊的数据，例如字或图标。这些字或图标的显示直接由屏幕驱动器完成不需要微处理器的参与。更有利地，这些字或图标以压缩的形式储存在缓冲存储器上，特别是当两个灰度级足以定义它们时(一个灰度级用于屏幕的背景，另一个灰度级用于被显示的字体形或图标)。

在最佳实施例里，处理装置可以修改已被读出但还没有被复制在目的储存单元上的数据。举例来说，这一处理装置可以完成视频倒置，块填充和将从缓冲存储器中读出的数据解压。

参看以下描述的实施例将明了本发明的这些及其它方面。

图中：

图1图示了本发明的一个实施例。

图2是传统屏幕驱动器的方框图。

图3是本发明包括一个用于修改和替换屏幕上的块的称作动画制作电路的电路的屏幕驱动器的方框图。

图4是图3中动画制作电路的方框图。

图5和图6是图4所示动画制作电路的某些块的更详细的图。

见图1举例表示本发明的便携式电话机。这个便携式电话机1主要包括一个与屏幕驱动器3相连的液晶显示屏2。该屏幕驱动器3接收来自微处理器组件4的命令，屏幕驱动器3通过总线5与微处理器组件4连接。微处理器组件4还确保了电话机的传统的操作，该传统操作在图1中以符号形式通过用虚线经由无线电电路11连接至天线10，用虚线连至键盘12，用虚线经声频电路15连至耳机13和麦克风14来表示。

根据本发明，与屏幕显示相关的功能分配在电话机的微处理器4和它的显示驱动器3之间。微处理器主要完成与处理相关的寻址，并且发送命令和与将要被处理的数据相关的地址给屏幕驱动器3，屏幕驱动器3执行指示的命令。

图2显示了一个传统屏幕驱动器的方框图。这个屏幕驱动器主要包括总线5的接口电路20。该接口电路20的一端与对接收到的命令解码的解码电路30相连，另一端与给液晶显示屏2提供电源的电压发生器32相连。电路30管理对屏幕存储器34的存取，屏幕存储器34中储存了将要显示的数据。它还控制视频排序装置36，视频排序装置36利用被放大的移位寄存器37和输出放大器38控制屏幕上的显示。显示是根据视频排序装置36的命令逐行地显示的，将要显示的每一行从屏幕存储器34内读出，储存在锁存寄存器39内，然后传送给控制屏幕各列的输出放大器38。同样地，移位寄存器37控制屏幕的各行。电路37和38及视频排序装置36接收来自定时发生器电路40的时钟脉冲，定时发生器电路40自身与一个振荡器41相连。

图3显示了本发明的屏幕驱动器。这个屏幕驱动器3除包括图2的驱动器外，还包括，动画制作电路50，动画制作电路50修改和替换屏幕上各点的块以便完成各种动画制作。这个动画制作电路50接收来自指令解码电路30的命令并且对屏幕存储器34进行存取，以读出其内将要处理的数据，并且写入已处理过的并且将要显示在屏幕上的数据。本发明的屏幕驱动器3还包括一个用于储存中间数据的缓冲存储器52，和一个用于管理对存储器34和52的存取的存取管理装置54。这个存取管理装置54包括一个多路开关选择器56，其由指令解码电路30控制，对或在设备微处理器(经总线5)内的存储器，或在动画制作电路50内的存储器进行存取。它还包括一个双存取电路58，其一方面管理多路开关选择器56和寄存器39之间的接口，另一方面管理两个存储器34和52之间的接口。这个双存取电路还接收来自定时发生器电路40的用于控制在寄存器39内写操作脉冲，。

图4显示了动画制作电路50的方框图。通常情况下，这个电路可以允许完成从源存储单元到终点存储单元的各种方式的复制点块(例如图标或特征)。

动画制作电路50包括源地址生成电路61，终点地址生成电路62，从或向屏幕存储器34或缓冲存储器52读出或写入数据的数据处理电路63，多路开关选择器64，其允许根据源地址生成电路61或终点地址生成电路62生成的地址访问这两个存储器34和52，并且还有一个控制用于生成地址的电路61和62的操作的排序装置65，和处理数据的电路63。

由设备微处理器应用于动画制作电路50的参数如下：

—S：第一源地址(即，将要处理的块的第一点的源地址)，

—D：第一终点地址(即，将要处理的块的第一点的终点地址)，

—L：将要处理的块的宽度，

—H：将要处理的块的高度，

—C1，C2，C3和C4：处理电路63的操作方式的选择命令(下面将看到电路63有各种操作方式)。

这些参数存储在寄存器61内，由动画制作电路50内的电路61，62，63和65使用。

源地址生成电路61和终点地址生成电路62分别根据第一源地址和第一终点地址，连续产生所有的与准备处理的块相一致的存储地址〔源地址和终点地址分别地〕以达到它们的功能。

实际上，缓冲存储器和屏幕存储器与RAM存储器的两个不同的区域一致，在下面的描述中称为缓冲区域和屏幕区域。这两个区域构成不同。缓冲区域叫做相邻区域，其内数据以相邻的方式存储，即形成块的数据行是逐行地储存的。相反地，屏幕区域是分段区域，是屏幕的代表。这就意味着块的各行不是逐行地储存的，而是在与它们在屏幕上的位置相对应的存储地址。为了从一行过到另一行，当块被从相邻存储器读出时，它将如此充足地由单元体扩大存储地址。当它是从分段存储器中读出时，存储一整行所需要的存储单元的数量需要增加至该行的初始地址。例如，当RAM存储器含有8个比特字时，当屏幕上的每一点被编成2个比特时(其允许有4个灰度级)，并且当屏幕的行含有104个点时，为了存储这个屏幕行需要26个存储单元。对于分段区域，26将如此增加到行起始地址以便翻越到相同块内的下一行起始地址。

图5显示了这样一个地址生成电路的方框图。它包括一个由排序装置65控制的多路开关选择器电路71，一个用于储存行起始的当前地址的寄存器72，一个也是由排序装置65控制的地址计数器73，及一个加法器74。多路开关选择器71有一个第一输入，其接收储存在寄存器66内的第一源地址S或第一终点地址D，多路开关选择器71还有一个第二输入，其接收由加法器74提供的地址。

排序装置首先给多路开关选择器71发送一个命令，以便第一源地址S或第一终点地址D被复制在寄存器72内。在排序装置65的命令下，储存在寄存器72内的地址由被单元体增量的地址计数器73读出，这个被增量的地址随后被送到地址生成器的输出。加法器74将加到从寄存器72内读出的地址，当已处理的块被储存或将被储存在分段存储器内时，到达这个要处理的块的下一行所需要的计算结果。

当每次增量后，整个行已经越过时，当被处理的块已经储存或将被储存在分段存储器内时，排序装置给多路开关选择器71发送命令，以便由加法器生成的地址被储存在寄存器72内。然后操作将逐行地执行直到整个块的结束。

当被处理的块已经储存或将被储存在相邻存储器内时，地址计数器73继续增量直到到达该块的最后一个地址。

排序装置65传送命令给多路开关选择器71和地址计数器73的瞬时时间取决于准备处理的块的宽度L和高度H以及源存储区域或终点存储区域的相邻类型或分段类型。排序装置65从寄存器66内读出参数L，H，S和D。

图6代表数据处理电路63的一个实施例，该数据处理电路63允许对从由源地址生成器指示的地址存储器中读出的数据80完成各种处理作为接收命令C1，C2，C3和C4的功能。在电路63的输出产生的数据81被复制到存储器在由终点地址生成器指示的地址处。这里所描述的实施例的各种可能的处理如下：

--简单的复制，在简单的复制中，输出数据81与输入数据80完全相同，

--视频倒置其含有在输入上接收的求补数据80，

--块的填充，

--伴随可能的视频倒置，1-比特屏幕点编码到2-比特编码的转换。

为了这个目的，电路63包括三个多路开关选择器82，84，86，一个将要用于储存输入数据80的寄存器88，两个用于储存每个以2比特编码的两个灰度级的可编程寄存器90和92，两个执行独占-OR功能的逻辑门94和96，一个执行逻辑AND功能的逻辑门98。

多路开关选择器82提供输出数据81。这些数据由或是在多路开关选择器82的第一输入100上，或是在多路开关选择器82的第二输入102上的数据现存，分别取决于电平是高还是低，以及在多路开关选择器82的第三输入104上输出的控制信号的数据现存构成。

第一输入100由门94(独占-OR)的输出106形成。这个门94有接收控制信号C2的第一输入107，和接收储存在寄存器88内的输入数据80的第二输入109。命令C2指示倒置视频功能是否有效。在这种情况下(信号C2的高电平)，在多路开关选择器82的输入100上的有效数据相当于输入数据的逻辑求补。在相反的情况下(信号C2的低电平)，它们与输入数据完全一致。

多路开关选择器82的第二输入102与多路开关选择器84的输出110连接。这个输出110复制多路开关选择器84的第一输入112或第二输入114上的数据现存，分别取决于由多路开关选择器84的第三输入118输出的控制信号116是高电平还是低电平。多路开关选择器84的第一输入112和第二输入114分别与寄存器90和92的输出相连。

多路开关选择器84的第三输入118与门98(AND门)的输出120相连。门98有第一输入121，其接收控制信号C3，和与门96(独占-OR)的输出124相连的第二输入。门96自己有第一输入126，它接收控制信号C2，和与多路开关选择器86的输出128相连的第二输入127。多路开关选择器86由应用于它的第一输入131的控制信号C4控制。多路开关选择器86根据控制信号C4的高或低在它的输出128上复制应用于它的输入132的两个比特之一。这个输入32与寄存器88的输出相连。

当控制信号C1是高电平时，选择“简单复制没有数据倒置”(低控制信号C2)的操作方式，或“简单复制没有数据倒置”(高控制信号C2)的操作方式。

控制信号C3和24以下列方式使用。当信号C3是低位时，电路以填充方式操作：门98(AND门)的输出为低电平，以便多路开关选择器84在输出产生储存在可编程寄存器92内的被称为背景颜色的颜色(例如00和01)。如果控制信号C1是低电平时，则无论应用于输入的数据80是什么，提供给输出的数据81等于寄存器92内的数据。由此，这个块被储存在寄存器92内的背景颜色所填充。

如果信号C3是高电平，电路以编码格式转换方式操作。这一操作方式有两个步骤。第一步发生在当控制信号C4是低位时，并且它包括将从寄存器88读出的两个比特中的第一个复制到多路开关选择器86的输出上。这个比特被复制到多路开关选择器84的第三输入(如果控制信号C2指示其一是处在倒置方式，则应在倒置后)。如果这是一个零比特，它是包含在寄存器92内的背景颜色(例如00或01)，即将被复制在多路开关选择器84的输出上的背景颜色。如果这是一个1-比特，它是包含在可编程寄存器90内即被复制在多路开关选择器84的输出上的称为字或图标颜色〔例如10和11〕。如果信号C1是低位，由此获得的2比特被送至电路63的输出上。格式转换由此根据含在寄存器88内的第一比特产生。第二步发生在当控制信号C4是高位时，并且它包括将从寄存器88内读出的2比特之第二复制到多路开关选择器86的输出上，这一步与前一步完全一致，根据含在寄存器88内的第二比特执行格式转换。

作为操作寻找方式的功能而要应用于电路63的控制将在下面继续(X指示控制的状态对于所考虑的功能不重要)：

	C3	C1	C2	C4
					具有倒置的简单复制	X	1	1	X
具有倒置的简单复制	X	1	0	X
					具有倒置的编码格式的转换：第一步第二步	11	00	11	01
没有倒置的编码格式的转换：第一步第二步	11	00	00	01
					填充	0	0	X	X

需要指出的是“编码格式的转换”功能使得微处理器可以在每个像素1比特的格式下在缓冲存储器内储存数据以减少空间。例如，可能有字符的字和图标，它们的点全有相同灰度级。为了能显示在屏幕上，这样的数据将被复制在具有每个像素2比特的格式的屏幕存储器内。

举例说明，该微处理器可以在缓冲存储器内储存一系列的间接(secondhand)位置。屏幕动画制作可以构成该系列每隔一次拨号连续显示，以便给出间接(second hand)移动的印象。在这种情况下，其明显利于以压缩的方式在缓冲存储器内储存拨号系列。为了显示所述屏幕，控制器于是从缓冲存储器内读出一致的图标(被编为每象素1比特)，将它们解压并且在屏幕存储器内写入结果数据(被编为每象素2比特)。

本发明不仅局限在刚才以举例的方式所描述的具体的实施例中。

更主要的是，所描述的实施例不能限制分离屏幕的四点，该屏幕的解码被储存在RAM存储器的相同单元内。但是在另一个实施例中，在增加了动画制作电路的复杂性的成本下，它有可能实现。

此外，可以向处理电路63提供其它操作方式或不同操作方式。

Claims (10)

1、一种包括微处理器(4)、液晶显示屏幕(2)和具有存储器(34)的屏幕驱动器(3)的电子装置，其特征在于：所述微处理器有向所述屏幕驱动器传送命令的装置，所述命令指示对储存在所述存储器的源地址(S)内的数据(L，H)执行的处理(C1，C2，C3，C4)，

所述屏幕驱动器有用于执行所述的处理的处理装置(50)。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述处理装置包括用于将数据移动到所述存储器的终点单元(D)的数据移动装置(61，62，63)，所述终点单元由所述命令指示。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述存储器有一个用于储存将要显示在所述屏幕上的数据的屏幕区域(34)和用于储存中间数据或专用数据的缓冲区域(52)。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述处理装置具有用于转换从所述源地址读出的数据的格式的格式转换装置(84，86，90，92)。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述处理装置包括用于倒置从所述源地址读出的数据的视频倒置装置(94，96)。

6、一个具有用于储存将要显示在液晶显示屏幕(2)上的数据的存储器的屏幕驱动器(3)，，其特征在于：它包括用于执行从外部处理器接收到的命令的数据处理装置，所述命令指示对储存在所述存储器的源地址(S)内的数据(L，H)执行的处理(C1，C2，C3，C4)。

7、根据权利要求6所述的屏幕驱动器，其特征在于：所述处理装置包括用于将数据移动到所述存储器的终点地址(D)的数据移动装置(61，62，63)，所述终点地址以所述命令方式指示。

8、根据权利要求6所述的屏幕驱动器，其特征在于：所述的存储器有一个用于储存将要显示在所述屏幕上的数据的屏幕区域(34)和一个用于储存中间数据或专用数据的缓冲存储区域(52)。

9、根据权利要求6所述的屏幕驱动器，其特征在于：所述处理装置具有用于转换从所述的源地址读出的数据的格式的格式转换装置(84，86，90，92)。

10、根据权利要求6所述的屏幕驱动器，其特征在于：所述处理装置包括用于倒置从所述的源地址内读出的数据的视频倒置装置(94，96)。

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