DE102006052214B3

DE102006052214B3 - Bild wiedergebendes System

Info

Publication number: DE102006052214B3
Application number: DE102006052214A
Authority: DE
Inventors: Klaus Burkhardt; Roland Geisler; Andreas KÄRCHER; Uwe Nagel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Eizo GmbH
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2026-11-07
Also published as: WO2008055897A1; US20090251603A1; JP2010508595A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bild wiedergebendes System (3), welchem durch eine Bildquelle (1) digitale R-, G-, B-Videosignale (R, G, B) über jeweils ein R-, G-, B-Leitungspaar (7, 8, 9) und ein Kommunikationssignal (SDA) zuführbar sind, mit einem Programmspeicher (18), in welchem zum Betrieb des Bild wiedergebenden Systems (3) erforderliche Konfigurationsdaten eines programmierbaren Bausteins (21) hinterlegt sind. Es werden Maßnahmen vorgeschlagen, welche eine verbesserte Firmware-Aktualisierung des Bild wiedergebenden Systems ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bild wiedergebendes System, welchem durch eine Bildquelle digitale R-, G-, B-Videosignale über jeweils ein R-, G-, B-Leitungspaar und ein Kommunikationssignal zuführbar sind, mit einem Programmspeicher, in welchem zum Betrieb des Bild wiedergebenden Systems erforderliche Konfigurationsdaten eines programmierbaren Bausteins hinterlegt sind.
Im Hinblick auf digitale Bild wiedergebende Systeme, z.B. ein Bild wiedergebendes System in Form eines LCD-Displaymoduls oder eines LCD-Fernsehers, steigen die Anforderungen an die Anzeigequalität zunehmend. Um diese Anforderungen zu erfüllen, sind verschiedene Korrekturen bzw. Einstellungen erforderlich, beispielsweise die Korrektur der Bildwiedergabekennlinie, wodurch eine hohe Datenmenge an das Bild wiedergebende System übertragen werden muss. Darüber hinaus sind auch die Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Betriebsbereitschaft der Bild wiedergebenden Systeme insbesondere im Rahmen eines Einsatzes im medizinischen Bereich recht hoch. Es muss beispielsweise sichergestellt sein, dass eine so genannte Firmware eines Bild wiedergebenden Systems sowohl zügig als auch fehlerfrei auf den neuesten Stand gebracht werden kann (Firmware-Update). Mit anderen Worten: es muss sichergestellt sein, dass neue zum Betrieb des Bild wiedergebenden Systems erforderliche Konfigurationsdaten bzw. deren geänderten Daten schnell und fehlerfrei in das System geladen werden können.
Gewöhnlich werden Daten z.B. zwischen einer Bildquelle, z.B. eine Bildquelle in Form einer Grafikkarte eines Personalcomputers, und einem LCD-Displaymodul digital ausgetauscht. Der Personalcomputer übermittelt dem LCD-Displaymodul digitale R-, G-, B-Videosignale über ein spezielles, so genanntes DVI (Digital Video Interface)-Kabel, welches für jeden R-, G- und B-Kanal ein Leitungspaar aufweist. Ferner ist dieses DVI-Kabel mit weiteren Leitungspaaren insbesondere zur Übertragung eines DVI-Taktsignals und zur Übertragung von so genannten DDC (Display Data Channel)-Daten versehen. Dieses DDC-Leitungspaar ermöglicht eine serielle Kommunikation zwischen dem Personalcomputer und dem LCD-Displaymodul, wobei über eine Datenleitung insbesondere Spezifikationsinformationen des LCD-Displaymoduls, z.B. Informationen über Datenübertragungsrate, Auflösung des LCD-Displays oder Synchronisationsfrequenz, und über eine Taktleitung ein DDC-Taktsignal übermittelt werden. Das DDC-Leitungspaar wird häufig auch dazu genutzt, die Daten zur Anpassung der Bildwiedergabekennlinie dem LCD-Displaymodul zu übermitteln, wobei gemäß der I2C-BUS-Spezifikation die Datenübertragungsrate über dieses DDC-Leitungspaar lediglich 100 kBit/sec beträgt, was bedeutet, dass die Datenübertragung viel Zeit in Anspruch nimmt.
EP 1 357 752 A1 offenbart ein System zur Übertragung von Daten über digitale R-, G-, B-Leitungen, wobei über diese Leitungen sowohl R-, G-, B-Video- als auch Konfigurationsdaten übertragbar sind.
Aus der US 2003/0169370 A1 ist ein System zur Übertragung von Daten über digitale R-, G-, B-Leitungen bekannt. Dort werden Audiodaten im Bereich der horizontalen und vertikalen Austastlücken der digitalen R-, G-, B-Videosignale übertragen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bild wiedergebendes System der eingangs genannten Art mit einer verbesserten Firmware-Aktualisierung anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Vorteilhaft ist, dass eine Firmware-Aktualisierung sich nicht störend auf den Betrieb des Systems auswirkt. Darüber hinaus kann ein an sich bekanntes und weit verbreitetes DVI-Kabel benutzt werden, welches im Wesentlichen für die Übertragung der digitalen R-, G-, B-Videosignale vorgesehen ist, um die Konfigurationsdaten und/oder deren geänderten Daten mit einer hohen Datenübertragungsrate von der Bildquelle zu dem Bild wiedergebenden System zu übermitteln. Ein zusätzliches Kabel ist nicht erforderlich.
Bevor die Konfigurationsdaten und/oder deren geänderten Daten in den Programmspeicher hinterlegt werden, werden zunächst diese im Hinblick auf Übertragungsfehler überprüft. Erst für den Fall, dass keine Übertragungsfehler detektiert wurden, werden die Daten im Programmspeicher hinterlegt, wodurch die Aktualisierung der Firmware abgeschlossen ist. Die aktualisierte Firmware wird während einer Startphase nach einem Systemstart in den programmierbaren Baustein, z.B. in einen an sich bekannten FPGA-Baustein, geladen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Programmspeicher einen Back-Up-Speicherbereich auf, in welchem für einen störungsfreien Betrieb erforderliche und bereits getestete Konfigurationsdaten hinterlegt sind. Für den Fall, dass beim Abspeichern der übertragenen Daten in einen Primärspeicherbereich des Programmspeichers ein Fehler oder ein fehlerhafter Bereich im programmierbaren Baustein erkannt wird, wird nach einem Systemstart der Inhalt des Back-Up-Speicherbereiches in den programmierbaren Baustein geladen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung näher erläutert. Die Figur der Zeichnung zeigt in vereinfachter Form eine Anordnung zur Übertragung von Konfigurationsdaten und/oder deren geänderten Daten.
Eine Bildquelle in Form eines Personalcomputers 1 mit einer geeigneten Grafikkarte ist über ein an sich bekanntes DVI-Kabel 2 mit einem Bild wiedergebenden System in Form eines LCD-Displaymoduls 3 verbunden. Das DVI-Kabel 2 weist geeignete Anschlussmittel 4a, 4b auf, von denen das Anschlussmittel 4a mit einem Anschlussmittel 5 des Personalcomputers 1 und das Anschlussmittel 4b mit einem Anschlussmittel 6 des LCD-Displaymoduls 3 elektrisch und mechanisch in Wirkverbindung steht. Über diese Anschlussmittel 4a, 4b, 5, 6, welche als an sich bekannte Steckkontakte bzw. dazu korrespondierende Buchsen ausgebildet sein können, und über das DVI-Kabel 2 werden Informationen zwischen dem Personalcomputer 1 und dem LCD-Displaymodul 3 ausgetauscht, was in der Zeichnung mit unterbrochenen und gepunkteten Linien dargestellt ist.
Das DVI-Kabel 2 weist drei Leitungspaare (Kanäle) 7, 8, 9 zur Übertragung von digitalen R-, G-, B-Videosignalen und ferner ein weiteres Leitungspaar 10 zur Übertragung eines DVI-Taktsignals DVI-Clock mit einer ersten Taktfrequenz von beispielsweise 165 MHz auf. Darüber hinaus ist das DVI-Kabel 2 mit einer DDC (Display Data Channel)-Displaydaten- und einer DDC-Taktleitung 11, 12 versehen, wobei über die Displaydatenleitung 11 in einer Video-Betriebsart gewöhnlich Spezifikationsinformationen SDA des LCD-Displaymoduls, z.B. Informationen über die Auflösung des LCD-Displays oder der Synchronisationsfrequenz, und über die Taktleitung 12 ein DDC-Taktsignal SCL mit einer zweiten Taktfrequenz von 100 kHz übermittelt werden.
Die Displaydatenleitung 11, welche – wie beschrieben – in einer Video-Betriebsart gewöhnlich als Kommunikationsleitung zur Übertragung von Spezifikationsdaten vorgesehen ist, sowie die gewöhnlich in dieser Video-Betriebsart zur Übertragung der R-, G-, B-Videosignale vorgesehenen Leitungspaare 7, 8, 9 werden, wie im Folgenden gezeigt wird, zur Übertragung von Konfigurationsdaten und/oder deren geänderten Daten genutzt. Dazu ist eine Kommunikations-Betriebsart einstellbar, in welcher die Übertragung von großen Datenmengen über zumindest ein Leitungspaar 7 der R-, G-, B-Leitungspaare 7, 8, 9 vorgesehen ist.
Der Einfachheit halber wird im Ausführungsbeispiel angenommen, dass lediglich über das Leitungspaar 7 Daten übermittelt werden. In einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden über alle R-, G-, B-Videokanäle Daten übertragen, wodurch eine höhere Datenübertragungsrate erzielt wird. Ein auf dem Personalcomputer 1 ablauffähiges Datenübertragungsprogramm 13, welches selbstverständlich Bestandteil eines Grafikverarbeitungsprogramms sein kann, zeigt einem Mikrocontroller 14 über die Displaydatenleitung 11 an, dass in einem folgenden Datenübertragungszyklus keine digitalen R-, G-, B-Videosignale in einer Video-Betriebsart, sondern in einer Kommunikations-Betriebsart beispielsweise Konfigurationsdaten über das Leitungspaar 7 übermittelt werden. Der Mikrocontroller 14 quittiert dem Datenübertragungsprogramm 13 die Anzeige und steuert einen ersten elektronischen Schalter 15 derart, dass die während des Datenübertragungszyklus von dem Personalcomputer 1 dem LCD-Displaymodul 3 über das Leitungspaar 7 zugeführten Konfigurationsdaten nicht einer Videoelektronik (nicht dargestellt) übermittelt, sondern in einen flüchtigen Datenspeicher 16 eingeschrieben werden. Um überprüfen zu können, ob die Konfigurationsdaten korrekt übertragen wurden, ist vorgesehen, die Konfigurationsdaten mehrmals zu übertragen und zunächst nach jeder Übertragung die Daten in einen Bereich des Datenspeichers 16 zu hinterlegen. Für den Fall, dass die Daten beispielsweise dreimal übertragen werden, sind drei Bereiche vorgesehen, von denen ein erster Bereich zur Hinterlegung der in einem ersten Übertragungszyklus, ein zweiter Bereich zur Hinterlegung der in einem zweiten Übertragungszyklus und ein dritter Bereich zur Hinterlegung der in einem dritten Übertragungszyklus übertragenen Daten bestimmt ist. Der Mikrocontroller 14 vergleicht anschließend die hinterlegten Konfigurationsdaten z.B. bit- oder byteweise und erst für den Fall, dass die verglichenen Daten übereinstimmen, steuert der Mikrocontroller 14 einen zweiten elektronischen Schalter 17 derart, dass die in dem ersten, zweiten oder dritten Bereich eingeschriebenen Konfigurationsdaten des Datenspeichers 16 in einen Primärspeicherbereich 19 eines Programmspeichers 18 eingeschrieben werden. Die in der Art und Weise im Primärspeicherbereich 19 des Programmspeichers 18 eingeschriebenen Konfigurationsdaten werden nach einem nächsten Systemstart in einen programmierbaren Baustein 21 geladen. Um zu gewährleisten, dass Datenübertragungsfehler sicher erkannt werden, ist ferner vorgesehen, neben den eigentlichen Konfigurationsdaten Checksummen zu übertragen, wobei jeweils eine vorgegebene Anzahl von zu übertragenden Bytes mit einer Checksumme abgesichert ist. Erst für den Fall, dass die Überprüfung dieser Checksummen durch den Mikrocontroller 14 auf keinen Fehler hin weist, werden die in einem Bereich des Datenspeichers 16 hinterlegten Konfigurationsdaten dem Programmspeicher 18 übermittelt.
Die im Programmspeicher 18 hinterlegten Checksummen werden ferner in einer an sich bekannten Weise dazu benutzt, die abgespeicherten Konfigurationsdaten auf Fehler zu überprüfen. Für den Fall, dass der Mikrocontroller 14 einen Fehler erkennt, was auf einen Fehler beim Abspeichern der Konfigurationsdaten in den Primärspeicherbereich 19 des Programmspeichers 18 hinweist, steuert der Mikrocontroller 14 einen dritten steuerbaren Schalter 22 derart, dass in einem Back-Up-Speicherbereich 20 hinterlegte Back-Up-Konfigurationsdaten in den programmierbaren Baustein 21 geladen werden. Diese Back-Up-Konfigurationsdaten verwirklichen bereits getestete Konfigurationsdaten, welche einen störungsfreien Betrieb gewährleisten, wodurch die Funktionsfähigkeit des LCD-Displaymoduls 3 auch bei fehlerhaft im Primärspeicherbereich 19 des Programmspeichers 18 hinterlegten Konfigurationsdaten erhalten bleibt. Selbstverständlich ist es möglich, anstatt der durch den Personalcomputer 1 übertragenen und in den Programmspeicher 18 hinterlegten Checksummen durch den Mikrocontroller 14 neu errechnete Checksummen in den Programmspeicher 18 zu hinterlegen und diese zur Überprüfung einer fehlerfreien Abspeicherung der Konfigurationsdaten zu nutzen. Der Mikrocontroller 14 ist ferner dazu ausgebildet, fehlerhafte Zellen von Sektoren des programmierbaren Bausteins 21 zu erkennen. Während des Systemstarts lädt der Mikrocontroller 14 den programmierbaren Baustein 21 mit einer Prüfmatrix und überprüft die Zellen des Bausteins 21. Für den Fall, dass der Mikrocontroller 14 keine Fehler detektiert, programmiert dieser den Baustein 21 mit den im Primärspeicherbereich 19 des Programmspeichers 18 hinterlegten Konfigurationsdaten. Falls allerdings der Mikrocontroller 14 einen Fehler im programmierbaren Baustein 21 erkennt, übermittelt der Mikrocontroller 14 dem Personalcomputer 1 ein Signal zur Anzeige einer Fehlermeldung auf eine an den Personalcomputer 1 angeschlossene Anzeigeeinheit.

Claims

Bild wiedergebendes System, welchem durch eine Bildquelle (1) digitale R-, G-, B-Videosignale (R, G, B) über jeweils ein R-, G-, B-Leitungspaar (7, 8, 9) und ein Kommunikationssignal (SDA) zuführbar sind, mit einem Programmspeicher (18), in welchem zum Betrieb des Bild wiedergebenden Systems (3) erforderliche Konfigurationsdaten eines programmierbaren Bausteins (21) hinterlegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssignal (SDA) die Übertragung von Konfigurationsdaten und/oder deren geänderten Daten anzeigt, wobei die Bildquelle (1) dem Bild wiedergebenden System (3) diese Daten über zumindest ein Leitungspaar (7) der R-, G-, B-Leitungspaare (7, 8, 9) in einen Datenspeicher (16) überträgt, wobei das Bild wiedergebende System (3) mit Mitteln (14) versehen ist, welche die in dem Datenspeicher (16) hinterlegten Daten nur dann in den Programmspeicher (18) eintragen, falls die Mittel (14) keinen Übertragungsfehler detektieren.
Bild wiedergebendes System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (14) die Daten in einen Primärspeicherbereich (19) des Programmspeichers (18) eintragen, der ferner einen Back-Up-Speicherbereich (20) aufweist, in welchem fehlerfreie Back-Up-Konfigurationsdaten hinterlegt sind, wobei die Mittel (14) die im Primärspeicherbereich (19) hinterlegten Daten und/oder Bereiche des programmierbaren Bausteins (21) überprüfen und im Fehlerfall den programmierbaren Baustein (21) mit den Back-Up-Konfigurationsdaten programmieren.
Bild wiedergebendes System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (14) der Bildquelle (1) oder einer weiteren Einheit einen Fehlerfall anzeigen.
Bild wiedergebendes System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild wiedergebende System mit einem Datenumschalter (15) versehen ist, wobei für den Fall, dass die Bildquelle (1) dem Bild wiedergebenden System (3) die Übertragung der Konfigurationsdaten und/oder deren geänderten Daten anzeigt, der Datenumschalter (15) das zumindest eine Leitungspaar (7) der R-, G-, B-Leitungspaare (7, 8, 9) mit dem Datenspeicher (16) verbindet.