TWI760974B - 處理器晶片及顯示資訊更新方法 - Google Patents

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Abstract

一種處理器晶片，電性連接至一顯示螢幕，該處理器晶片包括：一處理器；一暫存器組；一顯示控制器，用以控制該顯示螢幕之顯示；以及一查找電路，包括一比較電路及一查找表。因應於該處理器處於一睡眠模式或一低功耗模式時，該查找電路係從一回報裝置取得目前回報資訊。當該比較電路判斷該目前回報資訊與該回報裝置之先前回報資訊不同時，該查找電路係從該查找表取得相應於該目前回報資訊在該顯示螢幕中之各顯示區塊的設定欄位，並產生該目前回報資訊相應於各顯示區塊的設定表。該查找電路係將所產生之相應於各顯示區塊的該設定表之各設定欄位進行或運算以產生一驅動設定表，並將該驅動設定表寫入至該暫存器組。該顯示控制器係從該暫存器組讀取該驅動設定表，並依據該驅動設定表以控制該顯示螢幕之各顯示區塊進行顯示。

Description

處理器晶片及顯示資訊更新方法
本發明係有關於積體電路，特別是有關於一種處理器晶片及顯示資訊更新方法。
在巿面上的電子裝置往往具有簡易的顯示螢幕(例如七段顯示器)可顯示數字或特定符號。然而，此類型的傳統電子裝置均需要透過微控制器來控制顯示螢幕所要顯示的畫面。當微控制器進入低功耗模式或睡眠模式時，若電子裝置需要更新顯示畫面(例如時間變化)，傳統的電子裝置需要喚醒微控制器以更新顯示畫面，也因此會造成較高的功耗。
有鑑於此，本發明係提供一種處理器晶片及其顯示資訊更新方法以解決上述問題。
本發明係提供一種處理器晶片，電性連接至一顯示螢幕，該處理器晶片包括：一處理器；一暫存器組；一顯示控制器，用以控制該顯示螢幕之顯示；以及一查找電路，包括一比較電路及一查找表。因應於該處理器處於一睡眠模式或一低功耗模式時，該查找電路係從一回報裝置取得目前回報資訊。當該比較電路判斷該目前回報資訊與該回報裝置之先前回報資訊不同時，該查找電路係從該查找表取得相應於該目前回報資訊在該顯示螢幕中之各顯示區塊的設定欄位，並產生該目前回報資訊相應於各顯示區塊的設定表。該查找電路係將所產生之相應於各顯示區塊的該設定表之各設定欄位進行或運算以產生一驅動設定表，並將該驅動設定表寫入至該暫存器組。該顯示控制器係從該暫存器組讀取該驅動設定表，並依據該驅動設定表以控制該顯示螢幕之各顯示區塊進行顯示。
在一些實施例中，該回報裝置為該處理器晶片中之即時時鐘，且該目前回報資訊為目前時間資訊。在另一些實施例中，該回報裝置為該處理器晶片外部之一感測器，且該目前回報資訊為該感測器所偵測到之目前感測器資料。
在一些實施例中，該處理器晶片更包括一快閃記憶體，用以儲存該顯示螢幕之各顯示區塊所顯示之數字或圖樣的設定欄位資訊，其中當該電子裝置開機時，該處理器係將該顯示螢幕之各顯示區塊所顯示之數字或圖樣的設定欄位資訊載入該查找表。
在一些實施例中，當該處理器處於工作模式且判斷該目前回報資訊與該回報裝置之該先前回報資訊不同時，該處理器係寫入與該目前回報資訊相關的設定數值至在該暫存器組中的該驅動設定表之相應的設定欄位。
本發明更提供一種顯示資訊更新方法，用於一電子裝置，其中該電子裝置包括一處理器晶片及一顯示螢幕，且該處理器晶片包括一處理器、一顯示控制器、一暫存器組及一查找電路，該方法包括：因應於該處理器處於一睡眠模式或一低功耗模式時，利用該查找電路從一回報裝置取得目前回報資訊；當該目前回報資訊與該回報裝置之先前回報資訊不同時，利用該查找電路從該查找電路之一查找表取得相應於該目前回報資訊在該顯示螢幕中之各顯示區塊的設定欄位，並產生該目前回報資訊相應於各顯示區塊的設定表；利用該查找電路將所產生之相應於各顯示區塊的該設定表之各設定欄位進行或運算以產生一驅動設定表，並將該驅動設定表寫入至該暫存器組；以及利用該顯示控制器從該暫存器組讀取該驅動設定表，並依據該驅動設定表以控制該顯示螢幕之各顯示區塊進行顯示。
以下說明係為完成發明的較佳實現方式，其目的在於描述本發明的基本精神，但並不用以限定本發明。實際的發明內容必須參考之後的權利要求範圍。
必須了解的是，使用於本說明書中的"包含"、"包括"等詞，係用以表示存在特定的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件以及/或組件，但並不排除可加上更多的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件、組件，或以上的任意組合。
於權利要求中使用如"第一"、"第二"、"第三"等詞係用來修飾權利要求中的元件，並非用來表示之間具有優先權順序，先行關係，或者是一個元件先於另一個元件，或者是執行方法步驟時的時間先後順序，僅用來區別具有相同名字的元件。
第1圖係顯示依據本發明一實施例中之電子裝置的方塊圖。
在一實施例中，電子裝置100包括一處理器晶片110及一顯示螢幕120。顯示螢幕120例如為一液晶顯示器，或是可稱為七段顯示器(7-segment display)。處理器晶片110可控制顯示螢幕120之顯示畫面。處理器晶片110包括處理器111、即時時鐘(real-time clock，RTC)112、電源控制電路113、查找電路114、多工器115、暫存器組116、顯示控制器117及快閃記憶體118。
電源控制電路113係可接收外部電源，並將其轉換為適合的操作電壓以提供至處理器晶片110中之內部元件。此外，電源控制電路113可控制處理器111於工作模式或睡眠模式/低功耗模式之間切換，並且可控制快閃記憶體118之電源的開啟或關閉。處理器111例如可為一中央處理器(CPU)、一數位信號處理器(DSP)、或是一微控制器(microcontroller)，但本發明並不限於此。快閃記憶體118係用以儲存韌體(未繪示)以供處理器111執行以控制電子裝置100之操作。在一些實施例中，快閃記憶體118更儲存與處理器晶片110所搭配的顯示螢幕120對應的查找表，例如顯示螢幕120之各顯示區塊所顯示之數字或圖樣的設定欄位資訊。
在一實施例中，因為電子裝置100之應用需求，當電子裝置100開啟時，視電子裝置100及顯示螢幕120之規格而定，顯示螢幕120會持續顯示資訊，例如時間、溫度、氣壓、濕度、重量等等。在此情況下，電源控制電路113可持續提供電源至即時時鐘112、查找電路114、多工器115、暫存器組116及顯示控制器117，以使顯示螢幕120可持續顯示相關資訊。為了便於說明，在後述實施例中，顯示螢幕120係持續顯示並更新時間進行說明。
以七段顯示器為例，通常可用埠(COM)及區段/腳位(SEG)的來定義其連接腳位介面的規格，例如8COM
Figure 02_image001
28SEG、6COM
Figure 02_image001
28 SEG、4COM
Figure 02_image001
36SEG等等。詳細而言，每個埠及區段的設定欄位之設定數值可決定相應的顯示區塊是否顯示，且埠及區段的設定欄位之設定數值係儲存於暫存器組116的驅動設定表。在一些實施例中，4COM
Figure 02_image001
32SEG、6COM
Figure 02_image001
32 SEG、8COM
Figure 02_image001
32SEG之顯示螢幕120所對應的驅動設定表分別如第2A、2B及2C圖所示。
顯示控制器117係從暫存器組116讀取驅動設定表中之各設定欄位的數值，並將各設定欄位的數值轉換相應的類比驅動信號以驅動相應的顯示區塊。舉例來説，七段顯示器中的各數字分別由8個顯示區塊所組成，且各數字的各顯示區塊在驅動設定表中均有相應的一或多個設定欄位。若一或多個特定設定欄位之設定數值填入1，則顯示控制器117會驅動該一或多個特定設定欄位相應的顯示區塊以進行顯示。若該一或多個特定設定欄位之設定數值填入0，則顯示控制器117不會驅動該一或多個特定設定欄位相應的顯示區塊。當欲在顯示螢幕120上顯示時間(例如時/分/秒，以HH/MM/SS表示)時，顯示控制器117需從暫存器組116讀取關於目前時間的驅動設定表，並驅動設定數值為1的設定欄位相應的顯示區塊。
當處理器111處於工作模式(或稱為正常模式)時，電源控制電路113傳送至多工器115的選擇信號1153例如為低邏輯狀態以使多工器115選擇來自處理器111的信號1151。舉例來説，處理器111在工作模式時可接收來自即時時鐘112的目前時間資訊，並判斷目前時間資訊與前次時間資訊是否不同。若判斷目前時間資訊與前次時間資訊不同，處理器111則可發出信號1151至多工器115，且多工器115此時會依據選擇信號1153以選擇來自處理器的信號1151以做為輸出信號1154，故處理器111可利用信號1151(包含欲更新資料的設定欄位的數值及其位址)以寫入與目前時間資訊相關的設定數值至在暫存器組116中之驅動設定表中的相應設定欄位。
當處理器111處於睡眠模式/低功耗模式時，本發明並不需喚醒處理器111以更新在顯示螢幕120所顯示的時間資訊。舉例來説，當處理器111處於睡眠模式/低功耗模式時，電源控制電路113傳送至多工器115的選擇信號1153例如為高邏輯狀態以使多工器115選擇來自查找電路114的信號1152。此外，即時時鐘112會以一預定頻率持續更新目前時間，並輸出目前時間資訊(例如時/分/秒)之數位信號1121至查找電路114。
查找電路114包括比較電路1141及查找表1142。查找表1142係記錄顯示螢幕112中之各顯示區塊所顯示的數字或圖樣在驅動設定表中所對應的設定欄位。查找表1142例如可用暫存器或是靜態隨機存取記憶體(SRAM)所實現，但本發明並不限於此。
比較電路1141例如可用暫存器(未繪示)記錄即時時鐘112前次所傳送的時間資訊，並且將暫存器所儲存的前次時間資訊與即時時鐘112所傳送的目前時間資訊進行比較。若暫存器所儲存的時間資訊與即時時鐘112所傳送的目前時間資訊相同，則表示暫存器組116中之驅動設定表尚不需要更新，且顯示控制器117仍然可依據暫存器組116中之驅動設定表以控制顯示螢幕120進行顯示。若暫存器所儲存的時間資訊與即時時鐘112所傳送的目前時間資訊不同，則表示暫存器組116中之驅動設定表需要更新。此時，查找電路114會從查找表1142查找目前時間資訊中之各位元數字(即顯示區塊)在驅動設定表中所對應的設定欄位。
舉例來説，以廠商A的8COM
Figure 02_image001
32SEG的顯示螢幕112為例，其顯示介面如第3A圖所示，且相應的驅動設定表例如第2C圖所示，其中數字位元301例如對應於驅動設定表中的第23欄(SEG 23)，數字位元302例如對應於驅動設定表中的第24欄(SEG 24)。若欲更新顯示螢幕120之數字位元302及301為3及2(即顯示”32”)，查找電路114係從查找表1142得到顯示螢幕112之數字302要顯示3之驅動設定表的圖樣，例如需在驅動設定表第24欄之COM2、COM4、COM5、COM7、COM8設定欄位填入1。接著，查找電路114會產生第一設定表，其中第一設定表之設定欄位係對應於驅動設定表之設定欄位。查找電路114接著在第一設定表第24欄之COM2、COM4、COM5、COM7、COM8設定欄位填入1，並在第一設定表的其他欄位均填入0。
類似地，查找電路114係從查找表1142得到顯示螢幕112之數字位元301要顯示2之驅動設定表的圖樣，例如需在驅動設定表第23欄之COM2、COM3、COM5、COM7、COM8設定欄位填入1。接著，查找電路114會產生第二設定表，其中第二設定表之設定欄位亦對應於驅動設定表之設定欄位。查找電路114則在第二設定表第23欄之COM2、COM3、COM5、COM7、COM8設定欄位填入1，並在第二設定表的其他設定欄位均填入0。需注意的是，此實施例係以數字位元302及301為例進行說明，對於在顯示螢幕112之其他的各個數字或圖案，查找電路114均會產生相應的設定表。
詳細而言，因為查找電路114之功能較簡單，故無法像處理器111可直接用位址寫入設定值至驅動設定表中欲更新的設定欄位。此外，顯示螢幕112之各個數字或圖案在驅動設定表中所對應的設定欄位均不重複。因此，查找電路114係將所產生的各個設定表進行欄位對設定欄位的或(OR)運算，以得到最後在顯示螢幕112所要呈現之資訊所對應的驅動設定表，並據以更新原本儲存於暫存器組116中的整個驅動設定表。換言之，在第一設定表及第二設定表中填入1的欄位設定欄位，在經過或(OR)運算後，其設定欄位的數值不會改變。因此，顯示控制器117可依據暫存器組116中更新後的驅動設定表以控制顯示螢幕120顯示目前時間資訊，例如第3B圖所示在顯示螢幕112上顯示數字32。意即，本發明可在不喚醒處理器111的情況下，利用硬體電路自動更新欲在顯示螢幕112上的顯示資訊，故可大幅降低處理器晶片110之功耗。
需注意的是，處理器晶片110可與不同廠商的顯示螢幕120搭配使用。然而，不同廠商的顯示螢幕120之腳位介面(COM及SEG)、數字及圖案相應的驅動設定表及查找表之設定欄位也會不同。電子裝置100之廠商例如可將處理器晶片110所搭配的顯示螢幕120對應的查找表預先編程寫入至快閃記憶體118。當電子裝置100開機時，處理器111所執行的韌體即可將儲存於快閃記憶體118中的查找表載入至查找電路114中的查找表1142，因此可增加電子裝置100在設計時的彈性。
舉例來説，第4A及4B圖為依據本發明另一實施例中之顯示螢幕的示意圖。在第4A圖中之顯示螢幕120例如為廠商B所生產的6COM
Figure 02_image001
28SEG的七段顯示器，且其驅動設定表例如第2B圖所示。類似地，當欲在顯示螢幕120上的數字位元402及401分別顯示數字”32”時，在第2B圖的驅動設定表中例如需設定第21欄的COM5設定欄位、第22欄的COM3及COM6設定欄位、與第24欄的COM3、COM4、COM5設定欄位之數值為1才能使顯示螢幕120上的數字位元402正確地呈現”3”，並且需設定驅動設定表中之第25欄COM5及COM6設定欄位、第26欄COM3及COM6設定欄位、與第28欄COM3及COM4設定欄位，才能使顯示螢幕120上的數字位元401正確地呈現”2”，如第4B圖所示。
在一些實施例中，電子裝置100例如可包含一或多種類型的感測器(第1圖未繪示)以偵測溫度、氣壓、濕度、重量等資訊，且感測器可將感測器資料傳送至處理器111及查找電路114。當處理器111處於工作模式，處理器111可判斷是否需要更新在顯示螢幕120上所顯示的感測器資訊。當處理器111判斷需要更新顯示的感測器資訊時，處理器111可主動更新驅動設定表中之相關設定欄位的數值，藉以更新在顯示螢幕120上所顯示的感測器資訊。當處理器111進入睡眠模式或低功耗模式時，查找電路114可經由類似機制而更新欲在顯示螢幕120上所顯示的資訊。
第5圖為依據本發明一實施例中之顯示資訊更新方法的流程圖。請同時參考第1圖及第5圖。
在步驟S510，因應於處理器111處於睡眠模式或低功耗模式，利用查找電路114從一回報裝置取得目前回報資訊。在一實施例中，該回報裝置例如可為處理器晶片110中之即時時鐘112，且目前回報資訊例如為目前時間資訊。在另一實施例中，上述回報裝置例如可為處理器晶片110外部之感測器，且目前回報資訊例如為該感測器所偵測到的目前感測器資料。
在步驟S520，查找電路114中之比較電路1141係判斷目前回報資訊與先前回報資訊是否相同。若目前回報資訊與先前回報資訊相同，則回到步驟S510。若目前回報資訊與先前回報資訊不同，則執行步驟S530。比較電路1141例如可用暫存器(未繪示)記錄回報裝置的前次回報資訊，並且將暫存器所儲存的前次回報資訊與目前回報資訊進行比較。若前次回報資訊與目前回報資訊相同，則表示暫存器組116中之驅動設定表尚不需要更新，且顯示控制器117仍然可依據暫存器組116中之驅動設定表以控制顯示螢幕120進行顯示。若前次回報資訊與目前回報資訊不同，則表示暫存器組116中之驅動設定表需要更新。此時，查找電路114會從查找表1142查找目前回報資訊中之各顯示區塊在驅動設定表中所對應的設定欄位。
在步驟S530，利用查找電路114從查找表1142取得相應於目前回報資訊在顯示螢幕112中之各顯示區塊的設定欄位，並產生目前回報資訊相應於各顯示區塊的設定表。
在步驟S540，利用查找電路114將所產生之各顯示區塊相應的設定表之各設定欄位進行或運算以產生驅動設定表，並將驅動設定表寫入至暫存器組116。舉例來説，顯示螢幕112之各個數字或圖案在驅動設定表中所對應的設定欄位均不重複。因此，查找電路114係將所產生的各個設定表進行設定欄位對設定欄位的或(OR)運算，以得到最後在顯示螢幕112所要呈現之資訊所對應的驅動設定表，並據以更新原本儲存於暫存器組116中的整個驅動設定表。換言之，在各設定表中填入1的設定欄位，在經過或(OR)運算後，其欄位的數值不會改變。
在步驟S550，利用顯示控制器117從暫存器組116讀取驅動設定表，並依據該驅動設定表以控制顯示螢幕112之各顯示區塊進行顯示。舉例來説，顯示控制器117係從暫存器組116讀取驅動設定表中之各設定欄位的數值，並將各設定欄位的數值轉換相應的類比驅動信號以驅動相應的顯示區塊。舉例來説，七段顯示器中的各數字分別由8個顯示區塊所組成，且各數字的各顯示區塊在驅動設定表中均有相應的一或多個設定欄位。若一或多個特定設定欄位之設定數值填入1，則顯示控制器117會驅動該一或多個特定設定欄位相應的顯示區塊以進行顯示。若該一或多個特定設定欄位之設定數值填入0，則顯示控制器117不會驅動該一或多個特定設定欄位相應的顯示區塊。當欲在顯示螢幕120上顯示時間(例如時/分/秒，以HH/MM/SS表示)時，顯示控制器117需從暫存器組116讀取關於目前時間的驅動設定表，並驅動設定數值為1的設定欄位相應的顯示區塊。
綜上所述，本發明係提供一種處理器晶片及顯示資訊更新方法，其可當處理器晶片之處理器處於睡眠模式或低功耗模式時，不喚醒處理器並利用硬體電路自動更新欲在顯示螢幕上的顯示資訊，故可大幅降低處理器晶片之功耗。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:電子裝置 110:處理器晶片 111:處理器 112:即時時鐘 113:電源控制電路 114:查找電路 115:多工器 116:暫存器組 117:顯示控制器 118:快閃記憶體 120:顯示螢幕 1121:數位信號 1151、1152:信號 1153:選擇信號 1154:輸出信號 1141:比較電路 1142:查找表 301-302、401-402:數字位元 S510-S550:步驟
第1圖係顯示依據本發明一實施例中之電子裝置的方塊圖。 第2A-2C圖為依據本發明一實施例中之顯示螢幕對應的驅動設定表的示意圖。 第3A-3B圖為依據本發明一實施例中之顯示螢幕的顯示介面的示意圖。 第4A-4B圖為依據本發明另一實施例中之顯示螢幕的顯示介面的示意圖。 第5圖為依據本發明一實施例中之顯示資訊更新方法的流程圖。
100:電子裝置
110:處理器晶片
111:處理器
112:即時時鐘
113:電源控制電路
114:查找電路
115:多工器
116:暫存器組
117:顯示控制器
118:快閃記憶體
120:顯示螢幕
1121:數位信號
1151、1152:信號
1153:選擇信號
1154:輸出信號
1141:比較電路
1142:查找表

Claims (10)

  1. 一種處理器晶片，電性連接至一顯示螢幕，該處理器晶片包括： 一處理器； 一暫存器組； 一顯示控制器，用以控制該顯示螢幕之顯示；以及 一查找電路，包括一比較電路及一查找表； 其中因應於該處理器處於一睡眠模式或一低功耗模式時，該查找電路係從一回報裝置取得目前回報資訊； 其中，當該比較電路判斷該目前回報資訊與該回報裝置之先前回報資訊不同時，該查找電路係從該查找表取得相應於該目前回報資訊在該顯示螢幕中之各顯示區塊的設定欄位，並產生該目前回報資訊相應於各顯示區塊的設定表； 其中，該查找電路係將所產生之相應於各顯示區塊的該設定表之各設定欄位進行或運算以產生一驅動設定表，並將該驅動設定表寫入至該暫存器組； 其中，該顯示控制器係從該暫存器組讀取該驅動設定表，並依據該驅動設定表以控制該顯示螢幕之各顯示區塊進行顯示。
  2. 如請求項1之處理器晶片，其中該回報裝置為該處理器晶片中之即時時鐘，且該目前回報資訊為目前時間資訊。
  3. 如請求項1之處理器晶片，其中該回報裝置為該處理器晶片外部之一感測器，且該目前回報資訊為該感測器所偵測到之目前感測器資料。
  4. 如請求項1之處理器晶片，更包括一快閃記憶體，用以儲存該顯示螢幕之各顯示區塊所顯示之數字或圖樣的設定欄位資訊，其中當該電子裝置開機時，該處理器係將該顯示螢幕之各顯示區塊所顯示之數字或圖樣的設定欄位資訊載入該查找表。
  5. 如請求項1之處理器晶片，其中當該處理器處於工作模式且判斷該目前回報資訊與該回報裝置之該先前回報資訊不同時，該處理器係寫入與該目前回報資訊相關的設定數值至在該暫存器組中的該驅動設定表之相應的設定欄位。
  6. 一種顯示資訊更新方法，用於一電子裝置，其中該電子裝置包括一處理器晶片及一顯示螢幕，且該處理器晶片包括一處理器、一顯示控制器、一暫存器組及一查找電路，該方法包括： 因應於該處理器處於一睡眠模式或一低功耗模式時，利用該查找電路從一回報裝置取得目前回報資訊； 當該目前回報資訊與該回報裝置之先前回報資訊不同時，利用該查找電路從該查找電路之一查找表取得相應於該目前回報資訊在該顯示螢幕中之各顯示區塊的設定欄位，並產生該目前回報資訊相應於各顯示區塊的設定表； 利用該查找電路將所產生之相應於各顯示區塊的該設定表之各設定欄位進行或運算以產生一驅動設定表，並將該驅動設定表寫入至該暫存器組；以及 利用該顯示控制器從該暫存器組讀取該驅動設定表，並依據該驅動設定表以控制該顯示螢幕之各顯示區塊進行顯示。
  7. 如請求項6之顯示資訊更新方法，其中該回報裝置為該處理器晶片中之即時時鐘，且該目前回報資訊為目前時間資訊。
  8. 如請求項6之顯示資訊更新方法，其中該回報裝置為該處理器晶片外部之一感測器，且該目前回報資訊為該感測器所偵測到之目前感測器資料。
  9. 如請求項6之顯示資訊更新方法，其中該處理器晶片更包括一快閃記憶體，用以儲存該顯示螢幕之各顯示區塊所顯示之數字或圖樣的設定欄位資訊，且該方法更包括： 當該電子裝置開機時，利用該處理器將該顯示螢幕之各顯示區塊所顯示之數字或圖樣的設定欄位資訊載入該查找表。
  10. 如請求項6之顯示資訊更新方法，更包括： 當該處理器處於工作模式且判斷該目前回報資訊與該回報裝置之該先前回報資訊不同時，利用該處理器寫入與該目前回報資訊相關的設定數值至在該暫存器組中的該驅動設定表之相應的設定欄位。
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