FI96647C - Digitaalisen videonäyttölaitteen analoginen videoliityntä - Google Patents

Description

96647

Digitaalisen videonäyttölaitteen analoginen videoliityntä

Keksinnön kohteena on digitaalisen videonäyttölaitteen analoginen videoliityntä, joka käsittää analogi-5 sen videosisääntulon ainakin yhden analogisen videosignaalin vastaanottamiseksi, jolloin vaaka- ja pystypoikkeutus-signaalit on joko yhdistetty videosignaaliin tai vastaanotetaan erillisinä signaaleina; digitointivälineet mainitun ainakin yhden analogisen videosignaalin digitoimisek-10 si; välineet sellaisen peruskellosignaalin generoimiseksi, jonka taajuus on vähintään n kertaa haluttu videotaajuus, missä n>l; välineet digitaalisen näyttölaitteen ohjaussignaalien ja digitointivälineiden näytteenottokellosignaalin generoimiseksi synkronissa peruskellosignaalin kanssa.

15 Tietokoneiden grafiikkanäyttöjärjestelmien yhtey dessä käytetään esimerkiksi VGA-tyyppisen näytönohjaimen yhteydessä yleisimmin analogisilla videosignaaleilla ohjattavaa mustavalkoista tai värillistä kuvaputkinäyttöä (analoginen jännite kuvaa suoraan kunkin värisen kuvapis-20 teen kirkkautta). Ns. sylimikroissa (notebook) käytetään lähes poikkeuksetta nykyisin digitaalisia nestekide (LCD)-tyyppisiä näyttöpaneeleja. Joissakin erikoisratkaisuissa on pyritty myös ns. pöytämallisissa mikrotietokoneissa (PC) korvaamaan kuvaputkinäyttö digitaalisella LCD-, plas-25 ma- tai elektroluminenssi (EL)-paneelilla.

Digitaaliset näyttöpaneelit vaativat digitaalisen ohjauksen, mikä merkitsee käytännössä sitä suurempaa tarvittavien signaalijohtimien lukumäärää mitä enemmän väri-informaatiota siirretään kuvaruudulle. FRC-tekniikalla 30 (Frame rate control) sekä dithering-tekniikalla (raste-: rointi) pyritään kuvainformaatiota käsittelemällä ja pulssittamalla saamaan aikaan pienemmällä signaalimäärällä vastaava efekti (ts. lisäämättä signaalijohtimien määrää). Tekniikat yleensä aiheuttavat värinää ja vilkkumista ku-35 vaan. Suuri johdinmäärä on helposti sijoitettavissa ns.

2 96647 lattakaapelilla laitteen sisälle sylimikrossa, mutta pöytämallisissa suurempikokoisissa laitteistoissa näyttö-paneeli sijoitetaan erilliseen koteloon, johon kuvainfor-maatio siirretään erillistä ulkoista kaapelia pitkin.

5 Signaalijohtimien lukumäärän kasvaessa yhdyskaapeli tulee kuitenkin nopeasti jäykemmäksi ja kömpelömmäksi sijoittaa, mikä haittaa suuresti laitteiston käyttöä. Edelleen eri näyttöpaneelit vaativat erilaisen signaalijohtimien kytkennän tai jopa erilaiset ohjaus- ja ajoitussignaalit toi-10 miakseen. Tämä vaatisi erilaisten kaapeleiden käyttämisen eri näyttöpaneeleilla. Lisäksi kuvan asemointi eri paneeleilla toimii eri tavalla ja saattaa vaatia jopa eri ajoitukset toimiakseen. Eri paneelit tukevat eri värimääriä poiketen myös siten toisistaan (vrt. digitaalisten signaa-15 lijohtimien lukumäärä). Edelleen liitäntäkaapeleiden digi taaliset signaalit aiheuttavat helposti häiriöitä ympäristöön (RFI, EMI, EMC).

Edelleen digitaalisten näyttöpaneelien vaatimien digitaalisten signaalien käyttö merkitsee epästandardin 20 näytönohjaimen kehittämistä, jonka liitynnät poikkeavat yleisesti tietokonelaitteistoissa käytetystä analogisesta videoliitännästä. Lisäksi toistaiseksi pienemmistä tuotantomääristä johtuen digitaalista näyttöpaneelia tukevat näytönohjainpiirit ovat kalliimpia kuin massatuotannossa 25 olevat vain analogista kuvaputkea ohjaavat piirit.

Kuten edellä esitetystä ilmenee, digitaalisten LCD-, plasma- tai EL-käytön laajenemista rajoittaa huomattavasti niiden vaatimien ohjaussignaalien, liitäntöjen ja näytönohjaimien poikkeaminen sekä toisistaan että varsin-30 kin useimmissa tietokonelaitteissa käytössä olevista, "de : facto"-standardeiksi muodostuneista näytönohjaimista (ku ten VGA) ja niiden liitynnöistä. Täten olisi olemassa ilmeinen tarve kyetä ohjaamaan digitaalista näyttöpaneelia suoraan esimerkiksi VGA-näytönohjaimella analogisen stan-35 dardin mukaisen videoliitynnän kautta. Tämä puolestaan Λ · t#‘f 14 U mil 3 96647 merkitsee, että digitaalisen näyttöpaneelin yhteydessä täytyy olla liitäntälaitteisto, joka digitoi analogisen videosignaalin ja generoi kunkin näyttöpaneelin tarvitsemat ohjaussignaalit. Tähänkin liittyy kuitenkin huomatta-5 via ongelmia.

Digitaalinen näyttöpaneeli vaatii toimiakseen tarkasti analogisen videosignaalin kanssa sopivassa vaiheessa olevan kellosignaalin, sillä muussa tapauksessa kuvaruudulla näytetyssä kuvassa saattaa helposti esiintyä väri-10 nää. Samoin digitointitaajuuden on oltava aina mahdollisimman lähellä käytetyn näytönohjaimen videotaajuutta. Vaikka esimerkiksi VGA-näytönohjainten videotaajuuksille on olemassa ns. "de facto"-standardin mukaiset arvot, näitä ei ohjaimissa aina täsmälleen noudateta, jolloin tar-15 vittavan synkronoinnin säilyttäminen digitaalisen näyttö- paneelin koko kuva-alueella on erittäin vaikea. Lisäksi näytönohjaimen videotaajuus ei pysy vakiona vaan saattaa vaeltaa, joskin suhteellisen pienissä rajoissa (taajuus-synteesillä generoitu videotaajuus). Helposti mieleen tu-20 leva ratkaisu on tuoda tarvittava kellosignaali kaapelissa suoraan näytönohjaimelta. Tämä kuitenkin aiheuttaa ei-yh-teensopivuuden "de facto"-standardin mukaisen näytönohjaimen kanssa, koska tällainen yhteensopiva näytönohjain ei sisällä kaapeliliitännässään videokellosignaalia. Lisäksi 25 radiotaajuisen 25-30 MHz kellosignaalin sijoittaminen yh- dyskaapeliin aiheuttaa helposti häiriöongelmia.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada digitaaliselle näyttölaitteelle analoginen videoliityntä, joka on yhteensopiva halutun yleisesti käytettävän analogisen näytönoh-30 jaimen ja sen kaapeliliitännän kanssa kuitenkin samalla : mahdollistaen värinättömän ja korkean kuvan laadun digi taalisella näyttöpaneeli11a.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä digitaalisen videonäytön analogisella videoliitynnällä, 35 jolle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että video- 4 96647 liitäntä edelleen käsittää välineet analogisen videosignaalin todellisen videotaajuuden määrittämiseksi mainittujen vastaanotettujen signaalien perusteella, ja että mainitut välineet peruskellosignaalin generoimiseksi ovat oh-5 jelmoitavat siten, että niiden generoima ohjelmallisesti muutettava taajuus on vähintään n kertaa mainittu määritetty todellinen videotaajuus, missä n>l.

Keksinnön perusjatuksena on kiinteän digitaalisen näyttöpaneelin kellosignaalin ja näytteenottokellon sijas-10 ta käyttää syntesoitua kellosignaalia, jonka taajuus asetetaan kulloinkin vastaanotetun videosignaalin todellisen videotaajuuden mukaan. Vastaanotetun videosignaalin todellisen videotaajuuden selvittämiseksi riittävän tarkasti keksinnön mukainen videoliityntä laskee videotaajuuden 15 vastaanotetun vaaka- tai pystypoikkeutusjakson pituuden ja siihen kussakin näyttöresoluutiossa sisältyvien videokel-lojaksojen (kuvapisteiden) perusteella. Lasketun todellisen videotaajuuden perusteella syntesoidaan useimmiten nelinkertainen peruskellotaajuus, josta generoidaan mainittu 20 näytteenottokello sekä kaikki digitaalisen näytön ohjaussignaalit. Nelinkertainen peruskellotaajuus (n=4) on erityisen edullinen, koska keksijän havainnon mukaan stabiilin ja häiriöttömän kuvan (ei kuvapisteiden vilkkumista) saamiseksi kuvaruudulle, näytteenottokellojakso ei saa 25 poiketa vastaanotetun analogisen videosignaalin videokel-lojaksosta enempää kun 1/4 videokellojaksoa. Lisäksi näyt-teenottohetken on oltava aina ajoitettu videosignaalin stabiiliin muuttumattomaan hetkeen, mikä ehkäisee kvan-tisointivirheen sekä aikaansaa stabiilin vilkkumattoman 30 kuvan ruudulla. Jos näytteenottohetki ajoittuu videosig-: naalinmuutoshetkeen, se näkyy kuvaruudulla vilkkumisena tai virheellisenä kuvainformaationa. Tällä menetelmällä saadaan näytteenottokello ja kaikki näytönohjaussignaalit tahdistettua vastaanotettuun videosignaaliin riittävällä 35 tarkkuudella. Näytteenottokello ja digitaalisen näytön • 5 96647 videokello saadaan helposti jakamalla peruskellotaajuus n:llä, esim. neljällä. Vastaavasti näytön tarvitsemat vaaka- ja pystypoikkeutussignaalit sekä mahdolliset muut ohjaussignaalit ja -pulssit voidaan synnyttää ohjelmal-5 lisesti rekisteriparametreilla määrätyistä määristä pe-ruskellojaksoja. Näin keksinnön mukaisessa videoliityn-nässä on mahdollista ohjelmallisesti muuttaa kaikkien signaalien ajoitusta kulloisenkin näytönohjaimen (videosignaalin) ja digitaalisen näytön vaatimusten mukaiseksi.

10 Generoitu vaakapoikkeutussignaali saadaan helposti tahdistettua vastaanotettuun vaakapoikkeutussignaaliin hetkellisesti lisäämällä tai vähentämällä vaakapoikkeutus-jakson (synkronointipulssin) sisältämien peruskellojaksojen määrää. Generoimalla kaksi lyhyttä vaakasynkronointi-15 pulssia jokaisessa vaakapoikkeutusjaksossa voidaan yksinkertaisella tavalla toteuttaa lomitettu pyyhkäisy digitaalisella näytöllä. Vastaavasti voidaan näytönohjaimen ollessa tekstimoodissa venyttää kuvaa pystysuunnassa generoimalla osassa vaakapoikkeutusjaksoja useampia kuin 20 yksi vaakasynkronointipulssi ja synnyttämällä tätä kautta ylimääräisiä tyhjiä juovia tekstirivien väliin. Edelleen näytönohjaimen tekstimoodissa, jossa on yleensä 720 pistettä vaakajuovalla, voidaan videosignaali tulostaa hyväksyttävän laatuisena digitaalisella näyttöpaneelilla, 25 jossa on 640 pistettä vaakajuovalla, jättämällä pois joka yhdeksäs näytteenottokellopulssi ja digitaalisen näytön vastaava videokellopulssi, minkä seurauksena näytöllä jätetään esittämättä joka yhdeksäs videosignaalin kuvapiste.

Keksinnön mukaisessa videoliitynnässä voidaan va-30 loisuutta kuvaruudulla säätää muuttamalla videosignaalin digitoinnin alarajan jännitetasoa pitäen samalla digitoitavan jännitealueen kokoa muuttumattomana tai ohjaamalla taustavalon invertterin toimintaa. Kontrastin säätö saadaan vastaavasti muuttamalla digitoinnin ylärajaa ja pi-35 tämällä alaraja vakiona. Lisäksi digitointivälineen jäi- 6 96647 keen sijoitetulla "look up"-tyyppisellä konversiomuistilla voidaan digitoidulle videodatalle lähes mielivaltaisesti suorittaa kulloinkin ohjattavan digitaalisen videonäytön ominaisuuksien vaatimat valoisuus-, kontrasti-, väri-5 ja/tai sananpituuskorjaukset.

Keksinnön mukaisen videoliitynnän avulla saadaan erilaiset digitaaliset mustavalko- ja värinäyttöpaneeli-tyypit (LCD, TFT LCD, EL) liitetyksi "de facto"-standardin analogisen kytkennän ja standardin taipuisan videokaapelin 10 avulla standardin mukaisiin VGA-ohjaimiin sekä muihin analogisiin näytönohjaimiin (esim. 8514/A, XGA, multimediaoh-jaimet). Keksinnön mukainen videoliityntä on siten näytön-ohjainriippumaton (ja lähes resoluutioriippumaton) ratkaisu, joka tarjoaa yhteensopivuuden paitsi 640-pisteisissä 15 näyttömoodeissa myös esimerkiksi 720-pisteisissä teksti moodeissa. Liityntä on sisäisen digitaalisen kytkentänsä vuoksi räätälöitävissä kunkin valmistajan näyttöpaneelille sopivaksi. Lisäksi konversiomuisti mahdollistaa kontrastin ja valoisuuden säädön ohjelmallisesti jopa käyttäjä- tai 20 sovellutuskohtaisesti sekä näyttöpaneelin värisävyjen kor jaamisen (gamma-korjaus) eri paneeleilla tai käyttäjän määriteltävissä olevat värisävyt.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin suoritusesimerkkien avulla viitaten oheisiin piirrok-25 siin, joissa kuvio 1 on lohkokaavio eräästä tietokoneen näyttö-järjestelmästä, jossa keksinnön mukaista videoliityntää voidaan soveltaa, kuvio 2 esittää videonäyttölaitteen kuvaruutua ja 30 havainnollistaa kuinka videosignaalin vaaka- ja pystysuun- täiset synkronointisignaalit sijoittavat kuvan kuvaruudulle, kuvio 3 on erään keksinnön mukaisen analogisen videoliitynnän lohkokaavio, 35 kuvio 4 on kuvion 3 ohjausyksikön lohkokaavio, il ' Itf’? IMI I I » tl : : 7 96647 kuvio 5 on ajoituskaavio, joka havainnollistaa analogisen videosignaalin näytteenottoa, kuviot 6, 7 ja 8 ovat ajoituskaavioita, jotka havainnollistavat vaakapoikkeutussignaalin synkronointia, 5 kuvio 9 on ajoituskaavio, joka havainnollistaa pisteen poistoa tekstimoodissa, kuviot 10 ja 11 ovat ajoituskaavioita, jotka havainnollistavat vaakasynkronointipulssien generointia lomittamat tomas s a ja vastaavasti lomitetussa näyttömoodissa, 10 kuvio 12 on ajoituskaavio, joka havainnollistaa kuvan venytystä, kuvio 13 on lohkokaavio, joka havainnollistaa FRC-piirin käyttöä väripaneelin ohjaukseen, ja kuvio 14 on lohkokaavio, jossa käytetään välimuis-15 tia kahteen lohkoon jaetun mustavalkonäytön ohjaukseen.

Keksintö soveltuu käytettäväksi minkä tahansa digitaalisella videosignaalilla ohjattavan näyttölaitteen ohjauksessa. Tällainen näyttölaite voi olla esimerkiksi nestekidenäyttö, plaemanäyttö, elektroluminenssinäyttö, jne.

20 Kuviossa 1 on esitetty eräs tietokonejärjestelmä, jossa keksintöä voidaan soveltaa. Tietokonejärjestelmä käsittää henkilökohtaisen tietokoneen 1 (PC), johon voi olla kytkettynä näppäimistö 3, hiiriohjain 4 sekä näyttölaite 2. PC 1 sisältää näytönohjaimen, joka synnyttää vi-25 deosignaalin, joka voi muodostua useista eri fyysisistä signaaleista ja joka syötetään videokaapelin 5 kautta näyttölaitteelle 2.

Kuvio 2 havainnollistaa videosignaalin poikkeutus-tai ohjaussignaaleja sekä niiden vaikutusta kuvan sijoit-30 tumiseen kuvaputken kuvaruudulle. Vaakajuova- tai poik-keutusjakso HPER tarkoittaa jaksoa, jonka aikana pyyhkäistään yksi vaakajuova vasemmalta oikealle kuvaruudun poikki ja palataan takaisin seuraavan vaakajuovan alkuun. HPER muodostuu aktiivisesta näyttöjaksosta HACTIVB/ joka määrää 35 aktiivisen kuva-alueen 21 näyttöruudulla, sekä sammutus- 8 96647 jaksosta HBLANK, joka käsittää ainakin etuportaan HFP, vaakasynkronointipulssin HSYNC ja takaportaan HBP. Sammutus jakson HBLANK aikana tapahtuu mm. palautus seuraavan juovan alkuun. Vastaavasti kuva- tai pystypoikkeutusjakso 5 VPER muodostuu näyttö jaksosta sekä sammutus jaksosta VBLANK, joka sisältää ainakin etuportaan VFP, pystysyn-kronointipulssin VSYNC ja takaportaan VBP. Kaikki edellä mainitut pystypoikkeutuksen ohjausjaksot muodostuvat vaa-kapoikkeutusjakson HPER monikerroista, joiden lukumäärä 10 kussakin tapauksessa määrätään ohjelmoitavilla ohjauspara-metreilla, kuten myöhemmin tullaan selostamaan.

Näyttöjaksojen ja vactivb kestoajat suhteessa HPER ja VPER aikoihin yleensä määräävät näytettävän kuvan leveyden ja korkeuden kuvaruudulla, ts. kuvan koon. Synk-15 ronointipulssien HSYNC ja VSYNC paikat suhteessa vastaaviin näyttö jaksoihin H^^ ja V^^ määräävät vastaavasti kuvan paikan vaaka- ja pystysuunnassa.

Videotaajuudella tarkoitetaan videopistekellon (Video dot clock) eli videokellon taajuutta, jolloin yksi 20 videokellojakso on yhden näytöllä esitetyn pisteen piirtämiseen käytetty aika. Resoluutio on vaakasuunnassa H,^^-jakson videojaksojen lukumäärä, pystysuunnassa V^^-jakson HPER-jaksojen lukumäärä.

Nykyisissä mikrotietokoneissa (esim. IBM PC-yhteen-25 sopivissa) käytetään suurimmaksi osaksi VGA (Video Graphics Array) -tyyppistä näytönohjainta, joka on korvannut vanhemmat EGA-, CGA-, MDA- ja HGC-tyyppiset näytönohjaimet. Vaikka esillä olevan keksinnön mukaista videoliityn-tää voidaan soveltaa periaatteessa mille tahansa näytönoh-30 jaimelle, keksinnöllä halutun yhteensopivuuden kannalta v ovat kiinnostavimpia juuri VGA-ohjaimet ja uudemmat oh jaimet (kuten XGA, 8514/A), ja keksintöä tullaankin selostamaan käyttäen niitä esimerkkeinä.

Kuviossa 3 on esitetty eräs keksinnön mukainen lii-35 tyntälaitteisto digitaalisen LCD-näyttöpaneelin kytkemi-

m m i < |«i I . 4 m S

9 96647 seksi analogiseen videosignaaliin. Laitteiston periaatteena on reaaliajassa digitoida vastaanotetut analogiset videosignaalit ja generoida näyttöpaneelille sopivat ajoi-tussignaalit, joiden avulla digitoidut videosignaalit voi-5 daan siirtää sarjamuotoisena paneelin elektroniikalle. Keksinnön mukaisen videoliitännän avulla voidaan kaikki "de facto" -standardin mukaisen VGA-tyyppisen näytönohjaimen näyttömoodit esittää digitaalisella LCD-paneelilla samanlaisena kuin ne esiintyisivät analogiatyyppisen kuva-10 putkinäytön kuvaruudulla, jota havainnollistettiin kuviossa 2. Yhteensopiva VGA-näytönohjäin kykenee tyypillisesti tuottamaan 720 x 400 -resoluutioisen tekstimoodin sekä 640 x 480 -resoluutioisen grafiikkamoodin (eniten käytetyt VGA-näyttömoodit).

15 Kuvion 3 laitteisto on jaettu useaan lohkoon toi minnallisin perustein. Nämä lohkot ovat analoginen vi-deosisääntulo 31, CPU-mikrokontrolleri 32, kommunikaa-tiokanavaliitäntäpiiri 33, EEPROM-muisti 34, ohjauspiiri 35, A/D-muunnospiirit 36, konversiomuisti 37, ulostulo-20 puskuri 38 sekä LCD-näyttöpaneeli 39.

Videosisääntulo 31 on tarkoitettu kytkettäväksi pääasiassa "de facto" -standardin mukaiseen VGA-näytönoh-jaimeen, jonka videoliitännässä käytetään videon siirtämiseen taulukon 1 mukaisia signaaleja.

• · 10 96647 TAULUKKO 1 VGA-tyyppisen näytönohjaimen näyttölaitteen signaalilii-täntä 5 Signaali Nimi Kuvaus 1 R Punaisen värin analoginen ohjaussig naali. Signaalia käytetään vain vä-rinäyttölaitteen kanssa.

2 G Vihreän värin tai mustavalkoisen ana- 10 loginen ohjaussignaali. Mustavalkota- so-oh jausta käytetään mustavalkonäyt-tölaitteen kanssa.

3 B Sinisen värin analoginen ohjaussig naali. Signaalia käytetään vain vä-15 rinäyttölaitteen kanssa.

4 1D2 Näyttölaitteen tunnistussignaali 2 5 Reserved Varattu (maadoitus) (gnd) 6 R-Return Punaisen analogiasignaalin (nasta 1) 20 maadoitus. Signaalia käytetään vain värinäyttölaitteen kanssa.

7 G-Return Vihreän värin tai mustavalkotasosig- naalin maadoitus.

8 B-Return Sinisen värin maadoitussignaali. Sig- *: 25 naalia käytetään vain värinäyttölait teen kanssa.

9 Key Koodaus (liittimen nasta-aukko tukit tu) 10 GND Digitaalisten signaalien maadoitus.

30 11 ID0 Näyttölaitteen tunnistussignaali 0.

12 IDI Näyttölaitteen tunnistussignaali 1.

13 HSYNC Näyttölaitteen vaakapoikkeutussignaa- li.

14 VSYNC Näyttölaitteen pystypoikkeutussignaa- 35 li.

15 Reserved Varattu 11 96647

Keksinnön mukainen laitteisto käyttää ensisijaisessa suoritusmuodossaan taulukon 1 signaaleista hyväksi ainoastaan R-, G- ja B-videosignaaleja (0-0,7 V) sekä TTL-tasoisia vaaka- ja pystypoikkeutussignaaleja HSYNC ja 5 VSYNC. Analogiset videosignaalit R, G ja B syötetään kukin omalle A/D-muuntimelleen 36. Vastaanotetut vaakapoikkeu-tussignaalit HSYNC ja VSYNC syötetään ohjauspiirille 35 ja CPU:lie 32.

CPU huolehtii koko laitteiston toimintojen ohjaami-10 sesta ja alustamisesta sekä oikeiden näyttömoodien valinnasta. Lisäksi CPU 32 voi kommunikaatioliitännän 33 avulla standardin VGA-videoliitännän ja kuvion 1 kaapelin 5 kautta kommunikoida PC:n keskusyksikön 1 (kuvio 1) kanssa FI-patenttihakemuksessa 914435 esitettyjen periaatteiden 15 mukaisesti. Tällöin PC voi videoliitännän kautta ohjata näyttölaitetta ohjelmallisesti. Ohjausohjelma voi käsittää kuvanpaikan-, valoisuuden-, konstrastin-, venytyksen-, ja värikorjauksen ohjauksen, näyttömoodin valinnan, ym. Vastaavasti CPU 32 voi siirtää PC:lie 1 erilaisia näyttölait-20 teen tunnistus- ja tilatietoja.

Laitteistoa ohjatessaan CPU 32 käyttää hyväksi muistissa 34 säilytettyjä laitteiston ominaisuustietoja. Muisti 34 on haihtumatonta tyyppiä ja se voi olla kommunikaatioliitännän 33 kautta uudelleen ohjelmoitavissa ·: 25 PC:n ohjelmiston avulla. Muistissa voi olla useita eri näyttömoodeja kuvaavia parametreja, jotka CPU 32 ottaa käyttöön kyseistä näyttömoodia käytettäessä. Tyypillisesti muistiin 34 tallennetaan kuvan asemointi-, näyttömoodi-, kontrasti-, valoisuus- ja värikorjausparametreja.

30 CPU 32 tunnistaa näytönohjaimen käyttämän näyttö- moodin vastaanottamiansa poikkeutussignaalien (niiden ajoitusten ja polariteettien) perusteella ja alustaa laitteiston näyttömoodia vastaavaksi. Kuten aikaisemmin to-detiin stabiilin ja häiriöttömän kuvan saamiseksi A/D-35 muuntimen 36 avulla näytteenottotaajuuden tulisi olla hy- 12 96647 vln lähellä näytönohjaimen käyttämää vldeotaajuutta. Koska eri näytönohjaimien vldeotaajuudet saattavat kuitenkin merkittävästi poiketa nimellisestä VGA-videotaajuudesta, täytyy keksinnön mukaisen liityntälaitteiston kyetä riit-5 tävän tarkasti määrittämään kulloinkin vastaanottamansa videosignaalin vldeotaajuus.

Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa CPU 32 laskee vldeotaaj uuden vastaanottamansa vaakapoikkeutussig-naalin HSYNC avulla. Tällöin käytetään hyväksi tietoja, 10 että VGA-näytönohjaimen vaakaresoluutio (aktiivinen video-jakso Häctivb kuviossa 2) käsittää 640 pistettä eli videokel-lojaksoa vastaavan vaakapoikkeutusjakson HPER pituus on 800 pistettä eli videokellojaksoa. CPU laskee vastaanotetun vaakapoikkeutussignaalin HSYNC useaan vaakapoikkeutus-15 jaksoon HPER kuluvan ajan tarkan, laitteiston sisäisen referenssikellosignaalin avulla. Todellinen videokellojakson aika saadaan jakamalla laskettu vaakapoikkeutusjaksoon HPER käytetty aika ennalta määrätyllä videokellojaksojen määrällä 800. Tulos kertoo kuinka paljon VGA-näytönohjai-20 men käyttämä videotaajuus poikkeaa nimellisestä kyseisen VGA-resoluution videotaajuudesta. Tiedon perusteella CPU 32 muodostaa ohjelmoitavalle ohjauspiirille 35 sopivan rekisteriarvon ja syöttää sen ohjauspiirille 35. Esimerkiksi kun laskettu vaakapoikkeutusjakson HPER pituus on *: 25 31,778 mikrosekuntia (poikkeutustaajuus 31,468 kHz), yhden videokellojakson pituus on HPER/800=39,721 ns, mikä vastaa videotaajuutta 25,175 MHz. Mikäli vaakapoikkeutusjakso HPER sisältää enemmän tai vähemmän kuin 800 pistettä, voi PC kommunikaatioliitännän 33 kautta siirtää uuden arvon 30 CPU:lie 32.

Ohjauspiiri 35 generoi toisiinsa synkronoidut oh-jausignaalit: A/D-muuntimen 36 näytteenottokellon SAMPLE, ulostulopuskurin 38 ohjauskellon LOAD sekä digitaalisen näytön 39 videokellon CLOCK ja poikkeutus- ja ohjaussig-35 naalit HSYNC', BLANK', VSYNC. Ohjauspiiri 35 sisältää 13 96647 vaihelukitun silmukan (PLL) ja jänniteohjatun oskillaattorin (VCO) 41. PLL toimii keksinnön ensijäisessä suoritusmuodossa videotaajuuteen nähden nelinkertaisella (n=4) kellotaajuudella 4xCLCK, jonka piirin 41 VCO syntesoi 5 CPU:n 32 syöttämien parametrien perusteella. Taajuussyn-teesialue on suhteellisen kapea 24-29 MHz, jolloin saavutetaan riittävän stabiili kellotaajuus. RFI-häiriöiden pienentämiseksi piiri 41 on edullisesti integroitu piiri, kuten ICS1394, ja kellosignaalin 4xCLK on käytössä vain 10 piirin 41 sisällä. Tällöin piiri 41 sisältää myös tarpeelliset rekisterit kellosignaaliin 4xCLK sekä ohjaussignaalien CLOCK, SAMPLE ja LOAD generoimiseksi. Piiri 41 sisältää lisäksi kiteen XTAL, jota käytetään referenssi-taajuutena signaalin 4xCLK syntesoinnissa sekä CPU:n 32 15 tarkkana referenssikellona. Vastaanotettujen vaaka- ja pystypoikkeutussignaalien HSYNC ja VSYNC polariteetit asetetaan polariteettisäätöpiirillä 44B piirin 35 sisäisten polariteettien mukaiseksi ja synkronoidaan digitaalisella synkronointiasteella 45 piirin 35 sisäiseen kello-20 signaaliin ennen piirille 41 syöttämistä.

Piiri 35 sisältää lisäksi poikkeutusohjaimen 43, joka tuottaa vastaanotettuihin poikkeutussignaaleihin HSYNC ja VSYNC synkronoidut, näyttöpaneelille 39 sopivat omat poikkeutussignaalit HSYNC', VSYNC' ja BLANK', jotka 25 rakentuvat samoista elementeistä HSYNC, HBP, HACTIVB, HFP, VSYNC, VBP, Vju^ro ja VFP kuin kuviossa 2 havainnollistetussa kuvaputkinäytön videosignaalissa. Ohjain 43 sisältää poikkeutukseen käytettävät ohjausrekisterit. Ohjelmoitavan poikkeutusohjaimen 43 avulla voidaan laitteistossa helpos-30 ti käyttää erilaisia komponentteja (A/D, konversiopiiri, FRC-piiri) ja sovittaa laitteiston ajoitukset käytettyjä komponentteja vastaaviksi. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa vaakapoikkeutussignaali HSYNC' ja BLANK' muodostetaan ohjelmoitavasta määrästä 4xCLK-kellosignaalin 35 jaksoja ja vaakasynkronointisignaali VSYNC' muodostetaan 14 96647 ohjelmoitavasta määrästä vaakapoikkeutusjaksoja HPER. Generoitujen poikkeutussignaalien polariteetit sovitetaan polariteetin säätöpiirillä 44A kullekin näyttöpaneelille 39 sopivaksi.

5 Piirejä 41, 43, 44A ja 44B ohjataan ohjausrekiste- reihin 42 ohjelmoiduilla parametreillä, jotka CPU 32 ohjelmoi ohjausväylän 30 kautta.

Kuten edellä todettiin, piiri 41 toimii videotaa-juuteen nähden nelinkertaisella taajuudella, jolloin myös 10 yleensä kaikki piirin 35 generoimat signaalit voidaan synkronoida vaakapoikkeutussignaaliin HSYNC tarkkuudella, joka on vähintään yksi neljäsosa videokellojaksosta. Näytteenottokellon SAMPLE ja digitaalisen näytön 30 vi-deokellon kellojaksot muodostuvat kukin neljästä perus-15 kellon 4xCLK jaksosta (alkuperäinen todellinen videotaa-juus).

A/D-muuntimen suorittamaa analogisten signaalien R,

G ja B näytteenottoa havainnollistetaan kuviossa 5. A/D-muunnos suoritetaan piirin 35 määräämällä hetkellä käyttä-20 mällä näytteenottokellosignaalia SAMPLE siten, että näytteenotto ajoitetaan aina videosignaalin stabiiliin muuttumattomaan hetkeen, mikä ehkäisee kvantisointivirheen sekä aikaansaa stabiilin viIkkunattoman kuva kuvaruudulla. Kuvion 5 mukaisesti tämä on aikaansaatu siten, että näyt-. 25 teenottopulssin, jonka pituus on kaksi peruskellon 4xCLK

jaksoa, nouseva etureuna ajoitetaan kunkin videokellojakson alkuun, jolloin pulssin laskeva takareuna, joka aktivoi näytteenoton, osuu keskelle videokellojaksoa signaalin stabiiliin kohtaan.

30 Koska kuvion 3 liityntälaitteisto käynnistyy sa tunnaisella hetkellä VGA-näytönohjaimen tilaan (vastaanotetun videosignaalin poikkeutusjaksoon) nähden, on ohjauspiirin 35 esimerkiksi näyttömoodia vaihdettaessa tai laitteistoa käynnistettäessä kyettävä automaattisesti 35 vaihelukitsemaan generoimansa vaakasynkronointipulssin 15 96647 HSYNC' vastaanotettuun vaakasynkronointipulssiin HSYNC. Tätä ominaisuutta tarvitaan myös koska laitteiston sisäinen kello CLOCK ei ole täsmällisesti sama kuin vastaanotetun signaalin videotaajuus.

5 Kuvioon 4 viitaten, edellä mainitun toiminnon ai kaansaamiseksi piirin 41 vaihelukittu silmukka vertaa 45:stä vastaanotettua, 4xCLK:iin synkronoitua vaakapoik-keutuspulssia HSYNC generoituun vaakapoikkeutuspulssiin HSYNC' kellotaajuudella 4xCLK. Mikäli pulssit HSYNC ja 10 HSYNC' ovat täsmälleen samassa vaiheessa, ei suoriteta minkäänlaisia säätöjä. Mikäli HSYNC'-pulssin etureuna (tilan muutos) esiintyy myöhemmin kuin vastaanotetun HSYNC-pulssin etureuna, siirretään digitaaliselle näytölle 39 lähtevien poikkeutussignaalien HSYNC', VSYNC' ja BLANK' 15 sekä näytteenottosignaalin SAMPLE ja signaalin LOAD vaihetta aikaisemmaksi "varastamalla" yksi tai useampi signaaleja ohjaavista 4xCLK-kellopulsseista. Kuvion 6 tapauksessa HSYNC'-pulssin etureuna on kaksi 4xCLK-jaksoa myöhässä, minkä vuoksi suoritetaan edellä mainittu vaihesiir-20 to lyhentämällä kyseistä HSYNC'-pulssia kahdella 4xCLK-kellojaksolla.

Vastaavasti HSYNC'-pulssin tullessa liian aikaisin HSYNC-pulssiin nähden, viivästetään edellä mainittujen ohjaussignaalien vaihetta lisäämällä niihin yksi tai use-25 ampi 4xCLK-kellojakso, kuten kuviossa 7 on havainnollistettu .

Vaihtoehtoinen ratkaisu on synkronoinnin aikaansaamiseksi on, että vaihelukittu silmukka peruskellopuls-sien lukumäärän muuttamisen sijasta ohjaa VC0:ta ja sitä 30 kautta peruskellotaajuutta. Jos generoitu HSYNC'-pulssi on ajallisesti edellä synkronoitua HSYNC-pulssia, HPER-jaksoon kuluvaa aikaa pidennetään pienentämällä peruskellotaajuutta. Jos generoitu HSYNC'-pulssi on ajallisesti jäljessä, peruskellotaajuutta kasvatetaan, jolloin HPER-jak-35 son aika lyhenee.

16 96647 HSYNC- ja HSYNC'-pulssien vertailuhetki on aina HSYNC-pulsain etureunalla. Poikkeutuepulssin HSYNC' takareunaa käytetään määräämään kuvan paikka näyttöpaneelilla 39. Kellopulssien 4xCLK lisääminen/poistaminen tehdään 5 vertailun jälkeen hyvin nopeasti vielä saman poikkeutus-pulssin aikana, jolloin korjaus koskee välittömästi alkavaa poikkeutusjaksoa HPER. Tällä tavoin kaikki ohjauspiirin 35 generoimat ohjaussignaalit pysyvät synkronisessa vaiheessa vastaanotetun videosignaalin tilaan nähden ja 10 kuva tulostuu kuvaruudulle oikeaan paikkaan ilman häiriöitä.

Vaihtoehtoinen yksinkertaisempi ratkaisu synkronoinnin aikaansaamiseksi on käyttää synkronoitua HSYNC-pulssia pakko-ohjatusti asettamaan poikkeutusohjauspiirin 15 43 sisältämän HSYNC'-laskurirekisterin ja sallimaan las kurin toiminta HSYNC-pulssin päättymisen jälkeen, kuten kuviossa 8 on havainnollistettu. Tällä tavoin laskurin ulostulo muodostaa ohjaavan HSYNC-pulssin pituisen HSYNC'-pulssin, pulssien vaihe-eron ollessa enintään yksi kel-20 losignaalin 4xCLK jakso.

Kuten aikaisemmin todettiin CPU 32 kykenee poikkeu-tussignaalien HSYNC ja VSYNC avulla tunnistamaan erilaisia tekstimoodeja ja lomitetun näyttömoodin. Lomitetussa näyttömoodissa (joka käytetään esimerkiksi televisiossa) kuvan ·: 25 parilliset ja parittomat juovat tuotetaan erikseen peräk käisten kuvakenttien aikana. Tällaisen moodin havaitessaan CPU 32 ohjelmoi piirin 35 tuottamaan jokaisella vaakapoik-keutusjaksolla välittömästi peräkkäin kaksi normaalia lyhyempää HSYNC'-pulssia yhden normaalipituisen sijasta ja 30 näin ohjaamaan näyttöpaneelia 39 siirtämään sisäistä osoitintaan yhden vaakajuovan ylitse eteenpäin. Näin saadaan näyttölaite toimimaan lomitetussa näyttömoodissa. Kuvioissa 10 ja 11 on esitetty HSYNC'-pulssien generointi lomit-tamattomassa ja vastaavasti lomitetussa näyttömoodissa.

35 VGA:n tekstimoodeissa on yleensä 720 kuvapistettä »»» a-itt ι ΐ4ΐ* . - i 17 96647 vaakajuovalla. Jotta kuva tulostuisi hyväksyttävän laatuisena digitaalisella näyttöpaneelilla, joka kykenee esittämään 640 kuvapistettä vaakajuovalla, on joka yhdeksäs piste poistettava. Helpoimmin tämä tapahtuu muuttamal-5 la PC:llä kirjasintyyppejä ja siirtymällä käyttämään VGA-näytönohjaimella 640 kuvapisteen resoluutiota. Eräät käyttöjärjestelmät, kuten OS/2 ja valmiit sovellutusohjelmat, vaativat kuitenkin yhteensopivuutta kuvaputkinäyttöjen kanssa (muuttamaton VGA-ympäristö). Keksinnön mukaisessa 10 liityntälaitteistossa voidaan saavuttaa yhteensopivuus näiden ohjelmistojen kanssa jättämällä digitoimatta joka yhdeksäs vastaanotetun videosignaalin kuvapiste. Käytännössä kyseinen piste ei sisällä lainkaan informaatiota, vaan sitä on käytetty erottamaan eri kirjaimet toisistaan 15 kuvaruudulla.

Havaitessaan normaalin VGA-tekstimoodin, CPU 32 ohjelmoi piirin 35 jättämään näytteenottopulssi pois joka yhdeksännen pisteen kohdalla ja samalla poistamaan vastaava näyttöpaneelin 39 videokellon CLOCK pulssi alkaen en-20 simmäisestä kuvapisteestä HBLANK'-signaalin H^^-jakson alkamisen jälkeen, kuten kuviossa 9 on havainnollistettu. Pienempiresoluutioisessa näyttömoodeissa (esim. 40x25-tekstimoodi) jätetään vastaavat pulssit pois sekä 17. että 18. kuvapisteen kohdalla, jolloin vastaava näytön 39 näyt-25 töresoluutio on 360x400 alkuperäisen 720x400 sijasta ja merkin koko vaakasuunnassa on 16 kuvapistettä.

Tekstimoodissa voidaan näytöllä 39 esitettyä kuvaa ohjelmallisesti venyttää pystysuunnassa generoimalla esimerkiksi joka 9. vaakajuovalla yhden tai useamman ylimää-30 räisen HSYNC'-pulssin, kuten kuviossa 12 on esitetty, samalla tavoin kuin lomitetun näyttömoodin yhteydessä. Tyypilliseen VGA:n merkkialueeseen kuuluu 9x16 pistettä, jolloin generoidaan ainakin yksi ylimääräinen pulssi esim. joka 16. juovalla. Tällä tavoin aikaansaadaan tekstimoo-35 deissa tyhjien juovien syntymisen tekstirivien väliin.

96647 18

Ylimääräisten vaakasynkronointipulssien lukumäärä m sekä juovat k, joilla ne generoidaan, voidaan valita kulloisenkin tekstimoodin ja halutun venytyse£ektin mukaan. Tätä varten poikkeutuksenohjauspiiriin 43 on sijoitettu juovia 5 laskeva laskuri, joka ohjaimen 43 ohjausrekisteriin tallennetun arvon saavuttaessaan generoi ylimääräisiä HSYNC'-pulsseja, joiden lukumäärä määrätään ohjaimen 43 toiseen ohjausrekisteriin tallennetulla parametrilla.

Laitteistossa käytetty A/D-muunnin 36 voidaan to-10 teuttaa millä tahansa videosignaalin digitointiin tarkoitetulla tai soveltuvalla A/D-muuntimella. Sopivia piirejä ovat esimerkiksi Bt 252 tai Bt 254, joita valmistaa Brook-tree Corporation, San Diego, USA. Edellinen piiri käsittää yhden A/D-muuntimen ja jälkimmäinen kolme rinnakkaista 15 A/D-muunninta. A/D-muuntimen 36 jälkeen on kytketty digitoidulla videoulostulolla osoitettava konversiomuisti digitoidun ulostulodatan muokkaamiseksi. Konversiomuisti 37 voi olla integroidun A/D-muunninpiirin sisällä (Bt 252) tai erillinen muistipiiri. Konversiomuisti 37 sisältää 20 hakutaulukon, johon on kutakin digitoitua videosignaa-liarvoa kohti tallennettu vastaava ulostuloarvo, joka syötetään digitaalisena videosignaalina näytölle 39.

Konversiomuistin 37 avulla voidaan aikaansaada valoisuuden tai kontrastin muutos kuvaruudulla muuttamalla • 25 konversiomuistin 37 sisältöä. A/D-muunninpiiri Bt 254 si sältää kuusi ohjelmoitavaa D/A-muunninta, joilla voidaan asettaa digitoinnnin ala- ja ylärajat (kvantisoinnin refe-renssiarvot) kutakin videosignaalia R, G, B varten. Edellä mainittu valoisuuden muutos voidaan aikaansaada myös muut-30 tamalla digitoinnin alarajan jännitetasoa pitäen samalla digitoitavan jännitealueen koko muuttumattomana tai ohjaamalla invertteriä (D/A-muuntimen 40 kautta). Kontrastin muutos saadaan pitämällä alaraja vakiona ja muuttamalla aluetta. Itse näyttöpaneelilla 39 kontrasti on yleensä 35 kiinnitetty tiettyyn arvoon, jota on vaikea muuttaa.

r 19 96647

Konversiomuistin 37 avulla voidaan valoisuus- ja kontrastisäädön lisäksi toteuttaa ohjelmallisesti eri pa-neelityyppien liitännän vaatimat muutokset (eri sananle-veys) sekä värikorjaus. TFT-tyyppisellä LCD-paneelilla 5 olevat värisuotimet aikaansaavat yleensä hieman purppura-maisen kuvan samalla ohjauksella, jolla kuvaputkinäyttö tuottaa hyvin lähellä alkuperäiskuvaa olevan näytön. Kon-versiomuistilla 37 voidaan korjata tällaiset värivirheet (gammakorjaus), aikaansaada positiivikuva, tehostekuvia, 10 jne.

Konversiomuistin 37 paikalla voidaan käyttää LCD-paneelien ohjaamiseen suunniteltua RAMDAC-piiriä, jota käytetään tavallisesti VGA-tyyppisissä näytönohjaimissa.

Eräs tällainen piiri on Cirrus-Logicsin GD 6340, jolla 15 voidaan lisätä näytöllä 39 näytettävien värien lukumäärää käyttämällä FRC- tai dithering-tekniikkoja, jotka voivat joissakin tapauksissa tuottaa suuremman integrointiasteen-sa (vähemmän oheiskomponentteja) ansiosta jopa edullisemman ratkaisun kun tavallisen konversiomuistin käyttö. Eräs 20 tällainen vaihtoehtoinen kytkentä on esitetty kuviossa 13.

Edellä mainitun GD 6340 piirin käyttö mahdollistaa myös näyttölaitteiden ketjutuksen, koska piiri tukee sekä digitaalista näyttölaiteohjausta että kuvaputkiohjausta.

Digitaaliset valkonäyttöpaneelit (esim. Sharp r 25 LM64148Z) on useimmiten jaettu kahteen lohkoon (1/240 duty ratio), joita täytyy osoittaa samanaikaisesti. Kuviossa 14 on esitetty tällaisen näyttöpaneelin ohjaukseen soveltuva kytkentä, jossa konversiomuistin 37 väliin on kytketty lisäohjain 120 ja välimuisti 121. Ohjain 120 tallentaa 30 konversiomuistin 27 tuottaman digitaalisen videodatan välimuistiin 121 ja lukee datan välimuistista 121 mustaval-konäytön ajoituksen- ja osoitusmekanismin vaatimalla tavalla näyttöpaneelille 39 syöttämistä varten.

Keksinnön mukaiseen liityntälaitteistoon voidaan 35 lisäksi sisällyttää toimintoja, joiden avulla käyttäjä voi 20 96647 PC:n näppäimistöllä tai hiiriohjauksella ohjelmallisesti suorittaa kommunikaatioliitynnän 33 kautta erilaisia kuvan säätöjä esimerkiksi FI-patenttihakemuksessa 914435 esitetyllä tavalla tai oheislaiteliitännän 32A kautta, johon 5 voidaan ohjausta tai tiedonsiirtoa varten kytkeä esim. näppäimistö, kosketusnäyttö, hiiri, invertteri, säätöpo-tentiometrit manuaalisia säätöjä varten, jne.

Kuvan säätäminen kohdalleen kuvaruudulla voi tapahtua esimerkiksi seuraavaksi. PC:n näytönohjaimen muistiin 10 tallennetaan bittikartta, joka muodostaa näytöllä olevan aktiivikuvan äärilaitoja seuraavan suorakulmion. Näppäimistöä, hiirtä tai muuta oheislaitetta, kuten kosketusnäyttöä, käyttäen voidaan kuvaa siirtää kuvaruudulla antamalla PC:n ohjelmiston avulla CPU:lle 32 komento siirtää 15 kuvaa yhden 4xCLK-kellojakson verran oikealle tai vasemmalle (pystysuunnassa juovan ylös tai alas). CPU 32 siirtää kuvan ohjelmoimalla uudelleen ohjauspiirin 35 poikkeu-tusohjaimen 43 ohjainrekisterit vastaamaan uutta kuvan paikkaa. Tämän säätöohjelmiston käyttäminen vaatii käyttä-20 jäitä laitteiston parempaa tuntemista, mutta samalla saavutetaan vielä entistä parempi ja tarkempi kuvan asemointi ja luotettavuus.

Ohjauspiirin 35 taajuussyntesoijan VCO taajuuspoik-keamaa voidaan lisäksi tarkentaa tallentamalla PC:n näy-25 tönohjaimen muistiin bittikartta, joka muodostaa näytölle 39 pisteiden muodostaman ristikon kuvan oikeaan reunaan. Muutettaessa jänniteohjatun taajuusgeneraattorin taajuutta ristikon kuvapisteet alkavat väristä, kun näytteenottotaajuus poikkeaa liiaksi PC:n näytönohjaimen käyttämästä vi-30 deotaajuudesta. Siirtymällä CPU:n 32 ohjelmiston avulla välillä pienempään ja välillä suurempaan näytteenottotaajuuteen päin voidaan haarukoida paras taajuus, jolla näytetyssä kuvassa ei esiinny välkyntää. Tämä säätötapa soveltuu erinomaisesti tapauksiin, joissa ajoitukset eivät 35 ole "de facto" -standardin mukaiset.

·

Il I NH ' t liltt M 4 M

21 96647

Kuvan asetuttua kohdalleen käyttäjän haluamaan palkkaan, CPU 32 voidaan haluttaessa ohjata tallettamaan ajoitusta kuvaavat tiedot muistiin 34. Virhetilanteessa kuva saadaan lähtöasemaan tai oletusarvopaikkaan pikava-5 linnalla (esim. jollakin PC:n näppäimen painalluksella).

Eräillä näytönohjainpiireillä kuva saattaa eri näyttömoodeissa esiintyä eri paikassa jopa samassa ajoi-tusmoodissa. Tämä ei aiheuta ongelmia kuvaputkinäytöllä, koska kyse on hyvin pienestä erosta kuvaruudulla. Digitaa-10 lisella näyttöpaneelilla 39 se kuitenkin aiheuttaa kuvan siirtymisen joko vasemmalle tai oikealla, jolloin viivettä vastaava kuvapistejoukko kuva-alueen reunasta jää näyttämättä kuvaruudulla. Viive johtuu näytönohjaimen erilaisista sisäisistä kytkentäreiteistä eri näyttömoodeissa. Esi-15 merkiksi VGA:n yleisin tekstimoodi 3+ käyttää resoluutiota 720 x 400 mutta kuitenkin samaa ajoitusmoodia kuin grafiikkamoodi 6 (640 x 200). Näytönohjainpiirin toimintatapa näissä moodeissa poikkeaa suuresti toisistaan ja kuvat saattavat sijoittua kuvaruudulla edellä mainitulla tavalla 20 toisistaan poikkeavasti.

Ongelma voidaan ratkaista keksinnön mukaisessa laitteessa esimerkiksi sijoittamalla näyttömoodin vaihtoa ohjaavaan PC:n laiteohjelmistoon kommunikaatiokutsu, jonka avulla keksinnön mukaiselle liityntälaitteistolle siirre- • · 25 tään tarkka tieto käytetystä näyttömoodista. CPU 32 etsii muistista 34 tätä näyttömoodia vastaavat kuvanasetuspara-metrit ja ohjelmoi ohjauspiirin 35 kuvanasetusrekisterit näitä parametreja vastaavasti. PC:n laiteohjelmisto voi olla sijoitettu PC:n EPROM-muistiin tai systeemimuistiin 30 ajoaikaisena ohjelmistona (TSR).

. , CPU:n 32 ohjelmistoon voidaan sijoittaa helposti myös käyttäjä- tai sovellutuskohtaisia säätöarvoja, jotka otetaan käyttöön käyttäjän vaihtuessa tai sovellutusta käynnistettäessä.

35 Keksinnön mukaista liityntää voidaan käyttää ana- 22 96647 logiakytkentäisten näytönohjainten testauksessa kytkemällä digitaalisen näytön tilalle tietokone. Yhden kuvakentän aikana ohjaimen videosignaali digitoidaan keksinnön mukaisella liitynnällä ja digitoidusta kuvainformaatiosta las-5 ketään summatermi, joka poikkeaa testikuvalle lasketusta summatermistä, jos näytönohjaimessa on vikaa.

Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksinnön mukainen analoginen videoliityntä voi 10 vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (19)

23 96647

1. Digitaalisen videonäyttölaitteen analoginen videoliityntä, joka käsittää 5 analogisen videosisääntulon (31) ainakin yhden analogisen videosignaalin vastaanottamiseksi, jolloin vaaka- ja pystypoikkeutussignaalit on joko yhdistetty videosignaaliin tai vastaanotetaan erillisinä signaaleina, digitointivälineet (36) mainitun ainakin yhden 10 analogisen videosignaalin digitoimiseksi, välineet (41) sellaisen peruskellosignaalin generoimiseksi, jonka taajuus on vähintään n kertaa haluttu videotaajuus, missä n>l, välineet (41,43) digitaalisen näyttölaitteen oh-15 jaussignaalien ja digitointivälineiden näytteenottokel- losignaalin generoimiseksi synkronissa peruskellosignaalin kanssa, tunnettu siitä, että videoliitäntä edelleen käsittää välineet (32) analogisen videosignaalin todelli-20 sen videotaajuuden määrittämiseksi mainittujen vastaan otettujen signaalien perusteella, ja että mainitut välineet (41) peruskellosignaalin generoimiseksi ovat ohjelmoitavat siten, että niiden generoima ohjelmallisesti muutettava taajuus on vähintään n kertaa mainittu määritetty * 25 todellinen videotaajuus, missä n>l.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että välineet (41) peruskellosignaalin generoimiseksi käsittävät ohjelmoitavan taajuus-synteesivälineen, ja että välineet (32) videotaajuuden 30 määrittämiseksi käsittävät laskentavälineen vastaanotetun vaaka- ja/tai pystypoikkeutussignaalin poikkeutusjakson pituuden laskemiseksi ja jakamiseksi ennalta määrätyllä videotaajuusjaksojen lukumäärällä sekä taajuussynteesivä-lineen ohjelmoimiseksi generoimaan vastaava n-kertainen 35 peruskellotaajuus. « « 24 96647

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että mainittu ennalta määrätty videotaajuusjaksojen lukumäärä on ohjelmallisesti muunnettavissa kulloinkin vastaanotettavaa videosignaalia vastaa- 5 vaksi joko automaattisesti tai käyttäjän toimesta.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että näytteenotto-kellojakso ja/tai digitaalisen näytön ohjauskellojakso muodostuvat n kappaleesta peruskellojaksoja, että näyt- 10 teenottopulssin aktiivinen reuna on ajoitettu analogisen videosignaalin stabiiliin muuttumattomaan hetkeen, ja että digitaalisen videonäytön vaakapoikkeutusjakso ja vaaka-synkronointipulssi muodostetaan ohjelmoitavasta määrästä peruskellojaksoja, ja että pystypoikkeutusjakso ja pysty- 15 synkronointipulssi muodostetaan ohjelmoitavasta määrästä vaakapoikkeutus j aksoj a.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että ohjausväline (35) vertaa vastaanotettua vaakasynkronointipulssia generoituun 20 vaakasynkronointipulssiin mainitulla peruskellotaajuudella ja synkronoi vaakasynkrointipulssit vähentämällä tai lisäämällä generoidun vaakasynkronointipulssin sisältämiä peruskellojaksoja hetkellisesti yhdellä tai useammalla, jos generoidun vaakasynkronointipulssin etureuna esiintyy 25 myöhemmin tai vastaavasti aikaisemmin kuin vastaanotetun vaakasynkronointipulssin etureuna.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että ohjausväline (35) käsittää peruskellolla kellotetun ja vastaanotetulla vaaka- 30 poikkeutussignaalilla pakko-ohjatun laskurivälineen vaa kasynkronointipulssin generoimiseksi.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 2-6 mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että ohjausväline (35) vertaa vastaanotettua vaakasynkronointipulssia generoituun 35 vaakasynkronointipulssiin mainitulla peruskellotaajuudella il : an alli u a s» « 25 96647 ja synkronoi vaakasynkronointipulssit säätämällä peru ske11otaajuutta.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että vastaanottu 5 analoginen videosignaali on lomitetussa näyttömoodissa, ja että kukin generoitu vaakapoikkeutusjakso sisältää kaksi peräkkäistä vaakasynkronointipulssia.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että vastaanotettu 10 analoginen videosignaali on tekstimoodin mukainen, ja että joka k:s vaakapoikkeutusjakso sisältää m ylimääräistä vaakasynkronointipulssia kuvanvenytysefektin aikaansaamiseksi, missä k ja m ovat ohjelmoitavia parametreja.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 4-9 mukainen video- 15 liityntä, tunnettu siitä, että digitaalisen näytön (39) resoluutio on Nx kuva-alkiota vaakajuovalla, ja että vastaanotettu analoginen videosignaali on sellaisen tekstimoodin mukainen, jossa on N2 kuva-alkiota vaakajuovalla, missä N^Nj, ja että ohjausväline poistaa kultakin vaaka- 20 juovalta ainakin joka 9. tai 17. ja 18. kuva-alkion jättämällä pois vastaavan näyttöä ohjaavan kellopulssin.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että ohjausväline käsittää tiedonsiirtovälineen (33) tietokoneen kanssa ta- 25 pahtuvaa tiedonsiirtoa, kuten käyttäjän komentojen antamista varten, edullisesti videosisääntulon (31) kautta.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että videoliityntä käsittää käyttäjäliitännän (32A) käyttäjän komentojen an- 30 tamiseksi, ja että ohjausväline (32,34,35) vasteena käyt-• täjän antamille komennoille suorittaa halutun kuvan säädön kuvaruudulla.

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että videoliityntä 35 käsittää käyttäjäliitännän (32A) käyttäjän komentojen an- •« 26 96647 tamiseksi, ja että ohjausväline (32,34,35) vasteena käyttäjän antamille komennoille säätää generoimaansa perus-kellotaajuutta kuvaruudulla esitetyssä kuvassa esiintyvien häiriöiden poistamiseksi.

14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että ohjausväline käsittää muistin (34), johon on tallennettu kuvansäädössä tarvittava informaatio erilaisia näyttömoodeja varten.

15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 10 videoliityntä, tunnettu siitä, että digitointivä- lineet (36) käsittävät A/D-muuntimen mainitun ainakin yhden videosignaalin digitoimiseksi, ja että ohjausvälineet (32) säätävät valoisuus- ja/tai kontrastitasoa digitaalisen näytön kuvaruudulla säätämällä ainakin yhden A/D-muun- 15 timen digitoinnin alarajan jännitetasoa ja/tai digitoitavan jännitealueen kokoa.

16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että digitointivä-lineeseen (36) liittyy A/D-muuntimen digitoidulla video- 20 ulostulolla osoitettavan, edullisesti ohjausvälineellä (32) ohjelmoitava, konversiomuistiväline (37) muokatun digitoidun ulostulodatan tuottamiseksi, ja että konversio-muistiväline edullisesti suorittaa digitoidulle videosignaalille kulloinkin ohjattavan digitaalisen videonäytön : 25 ominaisuuksien vaatiman valoisuus-, kontrasti-, väri- ja/tai sananpituuskorjauksen.

17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että digitointivä-lineeseen (36) liittyy A/D-muuntimen digitoidulla video- 30 ulostulolla osoitettava väline (110) näytettävien värien lisäämiseksi FRC- tai dithering-tekniikalla.

18. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen videoliityntä, tunnettu siitä, että digitaalinen näyttö (39) on kahteen samanaikaisesti osoitettavaan loh- 35 koon jaettu näyttö, ja että digitointivälineen (36) ja !l : Itt .i 11 li I liM 27 96647 näytön (39) välissä on videodatan välimuisti (121) sekä välimuistin ja näytön osoitusvälineet (120) videodatan syöttämiseksi välimuistista näytölle.

19. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 5 videoliityntä, tunnettu siitä, että videoliityntä käsittää välineet (110) näyttöjen ketjuttamiseksi. 28 96647