專利名稱：一種防止液晶顯示器花屏的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字集成電路領(lǐng)域，是一種液晶顯示器控制器設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
LCD是液晶顯示器的簡稱，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，LCD早已取代了傳統(tǒng)的CRT(陰極射線管)顯示器，價格也下降了很多，已經(jīng)成為顯示器的主流，應(yīng)用極為廣泛。而IXDC是led control (液晶顯示器控制器)的簡稱，其實現(xiàn)的主要功能包括接受從FIFO (先入先出隊列)或數(shù)據(jù)通道傳遞過來的顯示數(shù)據(jù)，通過一定的方式進行疊加和組合，再將最后的圖像送出到外部IXD來顯示，其接口包括每層FIFO的輸入接口和IXD輸出接口。IXD控制器在一個嵌入式系統(tǒng)中起到的作用相當(dāng)于顯卡在一個計算機系統(tǒng)中的作用，其產(chǎn)生對LCD的控制信號，完成對圖像的疊加組合，再將其輸出。而目前由于嵌入式系統(tǒng)對性能及功耗的要求較高，而且處理的任務(wù)及實時性要求越來越高，所以整個系統(tǒng)工作時，尤其是當(dāng)CPU(中央處理器)忙于處理其他模塊的任務(wù)或要顯示的畫面分辨率太高、數(shù)據(jù)量太大時，LCD控制器可能不能及時的收到要顯示的數(shù)據(jù)，即DMA (直接內(nèi)存存取)或數(shù)據(jù)通道不能及時將數(shù)據(jù)傳遞給IXD控制器，由于IXD控制器是將輸入FIFO的數(shù)據(jù)掃描到顯示器上的，此時FIFO中要被讀取的數(shù)據(jù)尚未準(zhǔn)備好，就可能導(dǎo)致此時的顯示畫面出現(xiàn)數(shù)據(jù)下溢，即出現(xiàn)花屏失真。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定和應(yīng)用靈活的防止液晶顯示器花屏的控制方法。技術(shù)方案本發(fā)明的防止液晶顯示器花屏的控制方法，通過在液晶顯示器控制器中增加一個乒乓先入先出隊列來增大緩沖數(shù)據(jù)量，同時通過控制時鐘分頻計數(shù)來增大掃描周期，使得傳輸數(shù)據(jù)個數(shù)始終大于讀取數(shù)據(jù)個數(shù)，具體包括分別設(shè)定刷新率高閾值N1、刷新率低閾值N2、周期延遲方案和先入先出隊列數(shù)據(jù)量讀取判斷閾值，周期延遲方案為當(dāng)實際刷新率小于等于刷新率低閾值N2，則延遲Tl個掃描周期，當(dāng)大于等于刷新率高閾值NI，則延遲T2個掃描周期，如果處于NI和N2之間時，則延遲T3個掃描周期，其中T1>T3>T2 ；在液晶顯示器控制器接受從存儲器傳輸過來的圖像數(shù)據(jù)時，乒乓先入先出隊列交替接收并存儲圖像數(shù)據(jù)，再將圖像數(shù)據(jù)交替?zhèn)鬏斀o液晶顯示器接口，同時在液晶顯示器控制器已讀取完一個先入先出隊列的圖像數(shù)據(jù)，而另一個先入先出隊列尚未接收完圖像數(shù)據(jù)時，繼續(xù)讀取當(dāng)前先入先出隊列中的圖像數(shù)據(jù)，直至另一個先入先出隊列接收完圖像數(shù)據(jù)或當(dāng)前先入先出隊列讀取次數(shù)達到設(shè)定閾值后，再交換先入先出隊列，使圖像連續(xù)發(fā)送；傳輸過程中，當(dāng)直接內(nèi)存存取模塊傳輸個數(shù)減去液晶顯示器控制器讀取個數(shù)所得結(jié)果小于先入先出隊列數(shù)據(jù)量讀取判斷閾值時，按照周期延遲方案來增大本時刻掃描周期。優(yōu)選地，本發(fā)明方法中，刷新率高閾值NI和刷新率低閾值N2按如下方法設(shè)定根據(jù)實際應(yīng)用情況設(shè)定刷新率高閾初值NI’和刷新率低閾初值N2’，從而將實際工作中可能出現(xiàn)的刷新率范圍劃分為3個區(qū)間，并且NI’與N2’之間的區(qū)間，大于另外兩個區(qū)間的范圍，然后在每個區(qū)間設(shè)置延遲掃描周期個數(shù)Tl，T2，T3，最后，使液晶顯示器控制器工作，根據(jù)實際效果不斷微調(diào)NI’、N2’，直至視頻播放效果流暢后，將此時的NI’、N2’作為最終的刷新率高閾值NI和刷新率低閾值N2。優(yōu)選地，在液晶顯示器控制器中，延遲掃描周期個數(shù)Tl、T2和T3按如下方法設(shè)定當(dāng)液晶顯示器工作在實際情況中時，調(diào)整輸出畫面刷新率，使其大范圍緩慢變化，根據(jù)實際效果，以不影響液晶顯示器出現(xiàn)花屏為標(biāo)準(zhǔn)。若視頻播放畫面出現(xiàn)花屏現(xiàn)象，則增大T1、T2和T3，若視頻播放畫面出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，則減少T1、T2和T3。直至視頻播放效果流暢后，將此時的T1、T2和T3作為最終的延遲掃描周期個數(shù)。有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點本發(fā)明方法具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、配置靈活和性能穩(wěn)定的優(yōu)點，而且具有一定的自適應(yīng)性和可調(diào)整性。本發(fā)明方法可以防止IXD在顯示時出現(xiàn)數(shù)據(jù)下溢，即出現(xiàn)花屏失真。本發(fā)明方法根據(jù)實際需求，以不會影響實際視覺效果為標(biāo)準(zhǔn)，通過降低一部分幀數(shù)或者增大部分掃描周期為代價，使實際畫面流暢，不會使畫面出現(xiàn)花屏失真或者有遲滯感。由于人眼一般最多只能識別30幀每秒的刷新率，因此當(dāng)刷新率為60幀左右時，降低少部分幀數(shù)，人眼是無法識別的，因此不會影響視覺效果，保證了該方案的可行性。另外，若實際畫面刷新率為30幀每秒時，則可以增加特定時刻部分掃描時鐘的延時周期，這樣不會降低刷新率，同時畫面的差別也極為微小，也不會影響實際效果。本發(fā)明方法中涉及到的各種閾值參數(shù)可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整，以達到最佳顯示效果，具體如，判斷刷新率高低的閾值參數(shù)，掃描信號保持不變的周期個數(shù)，讀取和傳輸相差個數(shù)，根據(jù)實際應(yīng)用情況在程序中調(diào)整這幾個閾值參數(shù)可以使系統(tǒng)適應(yīng)實際需求，因而具有了一定的自適應(yīng)性和可調(diào)整性。


圖1為IXD控制器乒乓FIFO結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為IXD控制器乒乓FIFO交替工作程序流程圖；圖3為IXD控制器信號變化時序圖；圖4為IXD控制器掃描信號延時控制時序圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀本發(fā)明之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請的權(quán)利要求所限定的范圍。圖1所示為IXD控制器的乒乓FIFO工作示意圖，DDR (雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器)中FIFO的數(shù)據(jù)經(jīng)由DMA或者數(shù)據(jù)通道直接傳輸?shù)絀XD控制器的傳輸FIFO中，例如，如圖1中實線所示，設(shè)當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸給LFIFO (左隊列)中，則此時IXD接口從RFIFO (右隊列)中讀取數(shù)據(jù)，傳遞給IXD顯示，RFIFO中數(shù)據(jù)傳輸完成之后，LFIFO和RFIFO交換功能，即DMA將數(shù)據(jù)傳遞給RFIFO，IXD接口從LFIFO中讀取數(shù)據(jù)并顯示，這樣的好處是不僅增加了一個FIFO數(shù)據(jù)量的緩沖量，而且在切換幀的時候通過判斷傳輸FIFO是否傳輸完成可以防止數(shù)據(jù)下溢，即出現(xiàn)花屏，若傳輸FIFO數(shù)據(jù)尚未傳輸完成，則可以繼續(xù)顯示當(dāng)前讀取FIFO中的數(shù)據(jù)，雖然降低了一部分幀數(shù)，但保證了實際視覺效果的穩(wěn)定。其中具體信號及寄存器的行為及時序如下圖所示。圖2所示為本發(fā)明的實際工作流程圖，在每幀切換時，RFIF0_FINISH信號出現(xiàn)高電平脈沖，該信號的意義是表示LCD所顯示當(dāng)前幀掃描完成，要請求繼續(xù)下一幀的掃描。在該信號的上升沿跳變時同步檢測LFIF0_FULL信號，該信號表征了傳輸FIFO，即當(dāng)前的LFIFO是否傳輸完成。此時分為兩種情況，若該信號為高，即說明傳輸FIFO傳輸完成，可以繼續(xù)下一幀的顯示，此時將LFIF0_FULL和RFIF0_FINISH拉低，然后，在下一時鐘周期配置DMA改變傳輸數(shù)據(jù)的目的地址，將目的地址改變?yōu)镽FIF0，最后，配置IXD接口從LFIFO中讀取數(shù)據(jù)，傳輸給IXD進行顯示。若LFIF0_FULL信號為低，此時也需將RFIF0_FINISH拉低，同時配置IXD接口繼續(xù)從當(dāng)前FIF0，即RFIFO中讀取數(shù)據(jù)并顯示。也就是重復(fù)顯示上一幀的內(nèi)容。圖3所示為工作時信號變化的時序圖，由時序圖可見，每個FIF0_FINISH的高脈沖表征了一個畫面巾貞的掃描完成，而此時傳輸FIFO的完成與否則不確定,一般情況下，DMA通過BURST傳輸是能夠滿足LCD控制器的需求的，但在特殊情況下，如畫面為高分辨率或者CPU處理其他任務(wù)高速工作時，可能會出現(xiàn)傳輸FIFO傳輸數(shù)據(jù)速度落后于讀取速度的情況，此種情況下即由上文所述處理方式繼續(xù)顯示當(dāng)前幀的數(shù)據(jù)，當(dāng)然重復(fù)的次數(shù)是有限制的，前提是不會影響實際的視覺效果，而且這一般只適用于畫面刷新率較高的情況，略微降低每秒幀數(shù)完全不會影響實際效果。而當(dāng)刷新率較低時，則需要適當(dāng)增加特定時刻掃描信號延時周期數(shù)，具體如下當(dāng)前畫面刷新率較低時，實際可以設(shè)置兩個閾值N1、N2，若當(dāng)前刷新率較低，則適當(dāng)增加個別掃描信號周期，具體信號時序圖如圖4所示，WRITE_FIF0和READ_FIF0分別代表了傳輸和讀取的數(shù)據(jù)量的大小，一般情況下，傳輸速度遠遠大于讀取速率，只有出現(xiàn)如上文所述的特殊情況時，READ_FIF0接近或等于WRITE_FIF0的數(shù)據(jù)，程序中也可以設(shè)置一個閾值，當(dāng)傳輸和讀取的數(shù)據(jù)之差低于此閾值時(時序圖中設(shè)置為2)，信號ALM0ST_EMPTY拉高，硬件中通過一定邏輯控制COUNTER信號的變化，使其保持當(dāng)前值幾個周期，該COUNTER信號表示了由PLL時鐘到掃描時鐘的分頻比例，如掃描時鐘為二分頻時，則當(dāng)COUNTER變化到I時掃描時鐘進行翻轉(zhuǎn)，若掃描時鐘為四分頻時，則當(dāng)COUNTER變化到3時再進行翻轉(zhuǎn)，以此類推，而此時ALM0ST_EMPTY信號拉高，COUNTER信號不再變化并保持幾個周期，該保持周期數(shù)也是可以設(shè)置的，實際不宜設(shè)置過大以免影響顯示效果。這樣就延長了掃描信號的當(dāng)前周期。這樣就有效防止了讀取速率高于傳輸速率出現(xiàn)的數(shù)據(jù)下溢，即花屏的現(xiàn)象。實際工作中，是將兵兵FIFO和延時周期兩種方法聯(lián)合起來使用的，如前文所述，如畫面刷新率較高，則將圖4中COUNTER保持不變的周期數(shù)適當(dāng)減少，而當(dāng)畫面刷新率較低，則將其周期數(shù)適當(dāng)增加，因為若刷新率較低時，每秒幀數(shù)可能已經(jīng)少于30幀，此時若再減小幀數(shù)就會使視頻播放不流暢。此時就應(yīng)該更多的依靠延時周期的方法，通過這兩種的方法的配合和實際工作情況的考慮，再根據(jù)應(yīng)用場合的需求調(diào)整各個閾值參數(shù)，就可保證LCD視頻的播放清晰而流暢。
由于人眼一般最多只能識別30幀每秒的刷新率，因此當(dāng)刷新率為60幀左右時，降低少部分幀數(shù)，人眼是無法識別的，因此不會影響視覺效果，保證了該方案的可行性。另外，若實際畫面刷新率為30幀每秒時，則可以增加特定時刻部分掃描時鐘的延時周期，這樣不會降低刷新率，同時畫面的差別也極為微小，也不會影響實際效果。不同于其他技術(shù)思路的是，本方案的硬件需求十分簡單，只需增加一個FIFO和若干個簡單地寄存器即可，而且具有一定自適應(yīng)性。而且，從描述中也可看出，本應(yīng)用配置十分靈活，通過調(diào)整系統(tǒng)中幾個閾值(如COUNTER保持周期數(shù)，傳輸與讀取數(shù)據(jù)相差個數(shù)，判斷刷新率高低閾值)，可以使其工作在特定應(yīng)用情況中，從而保證視頻輸出的穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種防止液晶顯示器花屏的控制方法，其特征在于，該方法通過在液晶顯示器控制器中增加一個乒乓先入先出隊列來增大緩沖數(shù)據(jù)量，同時通過控制時鐘分頻計數(shù)來增大掃描周期，使得傳輸數(shù)據(jù)個數(shù)始終大于讀取數(shù)據(jù)個數(shù)，具體包括 分別設(shè)定刷新率高閾值N1、刷新率低閾值N2、周期延遲方案和先入先出隊列數(shù)據(jù)量讀取判斷閾值，所述周期延遲方案為當(dāng)實際刷新率小于等于刷新率低閾值N2，則延遲Tl個掃描周期，當(dāng)大于等于刷新率高閾值NI，則延遲T2個掃描周期，如果處于NI和N2之間時，則延遲T3個掃描周期，其中T1>T3>T2 ； 在液晶顯示器控制器接受從存儲器傳輸過來的圖像數(shù)據(jù)時，所述乒乓先入先出隊列交替接收并存儲圖像數(shù)據(jù)，再將圖像數(shù)據(jù)交替?zhèn)鬏斀o液晶顯示器接口，同時在液晶顯示器控制器已讀取完一個先入先出隊列的圖像數(shù)據(jù)，而另一個先入先出隊列尚未接收完圖像數(shù)據(jù)時，繼續(xù)讀取當(dāng)前先入先出隊列中的圖像數(shù)據(jù)，直至另一個先入先出隊列接收完圖像數(shù)據(jù)或當(dāng)前先入先出隊列讀取次數(shù)達到設(shè)定閾值后，再交換先入先出隊列，使圖像連續(xù)發(fā)送； 傳輸過程中，當(dāng)直接內(nèi)存存取模塊傳輸個數(shù)減去液晶顯示器控制器讀取個數(shù)所得結(jié)果小于先入先出隊列數(shù)據(jù)量讀取判斷閾值時，按照周期延遲方案來增大本時刻掃描周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止液晶顯示器花屏的控制方法，其特征在于，所述刷新率高閾值NI和刷新率低閾值N2按如下方法設(shè)定根據(jù)實際應(yīng)用情況設(shè)定刷新率高閾初值NI’和刷新率低閾初值N2’，從而將實際工作中可能出現(xiàn)的刷新率范圍劃分為3個區(qū)間，并且NI’與N2’之間的區(qū)間，大于另外兩個區(qū)間的范圍，然后在每個區(qū)間設(shè)置延遲掃描周期個數(shù)Tl，T2，T3，最后，使液晶顯示器控制器工作，根據(jù)實際效果不斷微調(diào)NI’、N2’，直至視頻播放效果流暢后，將此時的NI’、N2’作為最終的刷新率高閾值NI和刷新率低閾值N2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止液晶顯示器花屏的控制方法，其特征在于，所述周期延遲方案中，延遲掃描周期個數(shù)Tl、T2和T3按如下方法設(shè)定當(dāng)液晶顯示器工作在實際情況中時，調(diào)整輸出畫面刷新率，使其大范圍緩慢變化，根據(jù)實際效果，若視頻播放畫面出現(xiàn)花屏現(xiàn)象，則增大T1、T2和T3，若視頻播放畫面出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，則減少T1、T2和T3，直至視頻播放效果流暢后，將此時的T1、T2和T3作為最終的延遲掃描周期個數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防止液晶顯示器花屏的控制方法，通過在液晶顯示器控制器中增加一個乒乓先入先出隊列來增大緩沖數(shù)據(jù)量，同時通過控制時鐘分頻計數(shù)來增大掃描周期，使得傳輸數(shù)據(jù)個數(shù)始終大于讀取數(shù)據(jù)個數(shù)。本發(fā)明方法根據(jù)實際需求，以不會影響實際視覺效果為標(biāo)準(zhǔn)，通過降低一部分幀數(shù)或者增大部分掃描周期為代價，使實際畫面流暢，不會使畫面出現(xiàn)花屏失真或者有遲滯感，可以防止LCD在顯示時出現(xiàn)數(shù)據(jù)下溢，即出現(xiàn)花屏失真。
文檔編號G09G3/36GK103065598SQ201210592260
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者王鎮(zhèn), 劉新寧, 王政, 陸書芳, 胥月, 戴晨, 郭浩杰 申請人:東南大學(xué)