CN2634585Y - 硅上液晶场序彩色显示控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及硅上液晶显示，尤其是一种硅上液晶场序彩色显示控制器，属于液晶显示技术领域。由于硅上液晶(LCoS)技术和场序彩色显示技术的发展，目前采用通用电路和可编程逻辑器件组成的液晶显示接口控制技术，不能满足微型显示的要求，特别是对于近眼显示，控制器外加存储器的设计方案是影响系统微型化的关键问题。因此我们提出内置存储器的设计方法，采用全定制设计方法，将存储器和场序显示控制器集成在一起，该显示控制器可以处理红绿蓝各8位的数字视频输入信号，可以驱动SVGA分辨率的场序彩色模式的LCoS芯片。实现了的近眼显示系统的微型化。
Description
技术领域
本实用新型涉及硅上液晶显示，尤其是一种硅上液晶场序彩色显示控制器，属于液晶显示技术领域。
背景技术
硅上液晶(LCoS)显示器是一种非常具有发展前景的新型平板显示器，LCoS是采用超大规模集成电路(VLSI)兼容的设计和制造方法将硅基有源液晶显示器(TFT-LCD)的显示矩阵和驱动电路集成在一起构成的微型显示芯片，其最大的特点是可以在很小的面积上实现高显示分辨率，可以用于投影显示，也可以用于近眼显示(Near To Eye)。由于功耗更低，占有空间更少，携带更加方便，在用于近眼显示方面具有其他任何显示器所无法比拟的优势。因此近年来得到了迅速的发展。
LCoS实现彩色显示的方法有3种：一种是彩色像素法，每一个像素都由红绿蓝三个子像素构成，图像的红绿蓝信号分别驱动相应的子像素，利用彩色滤光膜实现彩色图像的显示，这种方法的缺点是彩色滤光膜使图像亮度降低而且显示屏的制造成本高；第二种方法是三屏结构，用三个显示屏分别来显示红绿蓝单色图像，再利用光学系统来合成彩色图像，这种方法的缺点是系统结构复杂、体积大、成本高，多用于投影系统中，在直视型显示器特别是微型显示器方面一般不采用这种方法；第三种方法是场序彩色(FieldSequential Color)显示方法，场序彩色不需要彩色滤光膜，可使制造成本降低，在高像素密度显示和微型显示器方面具有明显的优势，将成为液晶显示技术的一个发展趋势(邵喜斌：《最新液晶显示技术追踪》《电子产品世界》2000年4月P39)。场序彩色显示的原理是把一场的显示时间分成红绿蓝三个子场，在每个子场的时间内分别显示红绿蓝单色图像，利用人眼的视觉暂留特性实现全彩色图像的显示。因此LCoS场序彩色显示系统，需要一个专用的场序彩色显示控制电路把一场彩色图像信息分红绿蓝(R、G、B)三种单色信息在相应的子场时间内写到显示屏上。
对于场序彩色液晶显示，目前采用通用电路和可编程逻辑器件组成的液晶显示接口控制技术，不能满足微型显示的要求，特别是对于近眼显示，可编程器件外加存储器的设计方案是影响系统微型化的关键问题。目前，国内外还没有集成存储器的场序彩色控制器，其主要原因是LCoS技术发展的时间短，市场需求还不明显。所有业者所开发的LCoS，都是各自采用可编程逻辑器件(PLD)来实现显示控制，不仅成本高，体积大，而且不利于实现标准化设计。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种内置存储器的显示控制器，采用场序彩色显示方式，实现LCoS显示系统的微型化和标准化设计。
本实用新型的技术方案：采用全定制设计方法，把输入数据处理器、扫描时序发生器、存储器地址发生器和两组缓冲存储器等电路集成在一起。可以接收和处理红绿蓝各8位的输入信号，可以同时输出相临4个像素32位视频数据。内建两组32位512K存储器单元，实现视频数据的缓存。
本实用新型的有益效果：该显示控制器可以处理红绿蓝各8位的数字视频输入信号，可以驱动SVGA分辨率的场序彩色模式的LCoS芯片。内置存储器，实现了的近眼显示系统的微型化。
附图说明：
图1：场序彩色显示控制器结构框图
图2：控制器控制步骤流程框图：
图中
1.内建存储器1 2.内建存储器2 3.存储器管理器 4.扫描时序信号发生器5.读地址发生器 6.输入数据变换单元 7.写地址发生器 8.设定两组存储器的工作状态 9.产生要写入的存储器地址 10.输入数据的格式变换 11.产生子场扫描的时序信号 12.产生要读出数据的存储器单元地址 13.读出数据送显示屏 14.等待下一个场同步信号开始新的控制周期
具体实施方式
采用全定制设计方法，将存储器和场序显示控制器集成在一起，存储器包括：
存储器(1)，其结构具有32位数据总线512K存储单元，用于视频数据的缓存，在存储器管理器(3)的控制下工作，和存储器(2)交替的处于读写工作状态。
存储器(2)，其结构具有32位数据总线512K存储单元，用于视频数据的缓存，在存储器管理器(3)的控制下工作，和存储器(1)交替的处于读写工作状态。
存储器管理器(3)，用于完成两组存储器地址线、数据线和读写控制的切换。
场序显示器控制器包括：
扫描时序信号发生器(4)，用于接收输入的时钟信号和场同步信号，输出LCoS芯片所需要的各种时序信号，并提供读地址发生器的参考时钟；
读地址发生器(5)，用于产生处于读工作状态的一组存储器的读地址，以便将存储器中的视频数据读出到LCoS显示屏；
输入数据变换单元(6)，用于接收输入的24位视频信号，变换成所需要的32位数据格式，按子场的方式写到存储器中；
地址发生器(7)，用于产生处于写工作状态的一组存储器的写地址，以便将接收到的视频数据写入存储器；
控制器的控制方法包括下属步骤：
(1)设定两组存储器的工作状态：设置两组存储器，在场同步信号的控制下，当其中一组处于写工作状态时，另一组必须处于读工作状态；
(2)产生要写入的存储器地址：对于输入的红绿蓝视频数据要分别存储在一组存储器的三个不同的区，其地址的划分和寻址，由写地址发生器来产生；
(3)输入数据的格式变换：在数据输入时钟的控制下，把24位的视频信号变换成32位的数据格式存储在一组存储器中。对于输入的每一个像素，可以区分红绿蓝数据分别进行存储；
(4)产生子场扫描的时序信号：对于场序彩色的LCoS显示方式，要把一场的时间分成三个子场，在每一个子场的显示过程中，其显示时钟、同步信号和光源的点亮驱动信号，都要根据输入的场同步和像素时钟来产生；
(5)产生要读出数据的存储器单元地址：对于要读出的显示数据，通过读地址发生器来产生相应的存储器单元地址；
(6)读出数据送显示屏：把四个像素32位的显示数据送到LCoS数据接口。
两组内置存储器(1、2)交替工作，一组存储器处于写状态时，另一组存储器置于读状态，可以方便的实现对数据分区写入和连续读出。每一组(512K)存储器分成三个区，分别存储红绿蓝数据。红数据存储区首地址为0000H，绿数据存储区首地址为2000H，蓝数据首地址为4000H；
两组地址发生器(7、5)，一组对应写存储器，另一组对应读存储器。写地址发生器
(7)完成红绿蓝数据的分区存放，读地址发生器(5)完成子场数据的连续读出；
存储器(3)管理电路，在视频场同步信号的控制下，完成两组存储器的读写切换；
扫描时序发生电路(4)的功能是根据像素时钟和输入的场同步信号产生子场的行和列的同步信号，产生各子场相应光源的闪亮驱动信号；
采用0.35u及以下，多层金属CMOS集成电路工艺条件来设计，可以很好的解决存储器和存储器管理电路之间的互连问题。
采用Cadence(软件公司)的设计软件，可以很好的对各单元电路以及总体布局方案进行精确的仿真和验证。
实现过程是，首先设计各单元电路，经过访真和验证，建立单元电路库；然后利用单元电路库设计总体电路的版图；再经过电路提取和后仿真，确定设计方案，最后以标准版图(GDSII)文件形成该发明产品的IP核。
Claims (1)
1、一种硅上液晶场序彩色显示控制器，包括存储器和场序控制器，其特征在于：将存储器和场序显示控制器集成在一起，
存储器包括：
存储器(1)，其结构具有32位数据总线512K存储单元，用于视频数据的缓存，在存储器管理器(3)的控制下工作，和存储器(2)交替的处于读写工作状态；
存储器(2)，其结构具有32位数据总线512K存储单元，用于视频数据的缓存，在存储器管理器(3)的控制下工作，和存储器(1)交替的处于读写工作状态；
存储器管理器(3)，用于完成两组存储器地址线、数据线和读写控制的切换；
场序控制器包括：
扫描时序信号发生器(4)，用于接收输入的时钟信号和场同步信号，输出LCoS芯片所需要的各种时序信号，并提供读地址发生器的参考时钟；
读地址发生器(5)，用于产生处于读工作状态的一组存储器的读地址，以便将存储器中的视频数据读出到LCoS显示屏；
输入数据变换单元(6)，用于接收输入的24位视频信号，变换成所需要的32位数据
格式，按子场的方式写到存储器中；
写地址发生器(7)，用于产生处于写工作状态的一组存储器的写地址，以便将接收到的视频数据写入存储器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 03239875 CN2634585Y (zh) | 2003-03-04 | 2003-03-04 | 硅上液晶场序彩色显示控制器 |
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| CN 03239875 CN2634585Y (zh) | 2003-03-04 | 2003-03-04 | 硅上液晶场序彩色显示控制器 |
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| CN2634585Y true CN2634585Y (zh) | 2004-08-18 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101813971A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-08-25 | 无锡德思普科技有限公司 | 处理器及其内置存储器 |
| CN1877743B (zh) * | 2006-07-07 | 2013-08-07 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 相变存储器器件单元阵列演示系统及可视化演示的方法 |
| CN106154553A (zh) * | 2016-08-01 | 2016-11-23 | 全球能源互联网研究院 | 一种电力巡检智能头盔双目显示系统及其实现方法 |
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2003
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