專利名稱：液晶顯示器控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器(LCD)控制器，特別是涉及所需降低存儲器的數(shù)量的LCD控制器。
LCD具有圖象單元或象素的矩陣。每個象素能夠通過所對應的施加電壓電平轉換成不透明狀態(tài)或透明狀態(tài)，并通過選擇的施加電壓電平顯示所表示的信息。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過改變象素在不透明和透明狀態(tài)之間轉換的頻率，象素可以在不透明和透明狀態(tài)之間顯示可選擇的“灰色”色調。
在N級灰度等級的顯示器中，N是表示不同色調的數(shù)量或由不透明到透明狀態(tài)的級。通常，每個象素的表示灰度級的信息被存貯在存儲器中，如已知的安排在LCD控制器的象素緩沖器中。在二進制基本系統(tǒng)中，對于具有N級灰度的顯示器，象素緩沖器必須存貯每個象素log2N位。例如，當需要4個灰度級時，象素緩沖器必須存貯每個象素2個二進制數(shù)字或位，而當需要16個灰度級時，象素緩沖器存貯每個象素4位。因此，灰度級的數(shù)量越大，象素緩沖器就需要越大的存儲器容量。
本發(fā)明提供一種LCD控制器，其存儲器容量的需求基本不與要顯示的灰度級的數(shù)量成比例地增加。
因此，本發(fā)明的一個方面是提供一種顯示控制器，包括一個幀控制器和一個顯示數(shù)據(jù)緩沖器，其中，幀控制器具有一個象素亮度數(shù)據(jù)輸入；一個同步輸入和一個轉換數(shù)據(jù)輸出，而顯示數(shù)據(jù)緩沖器具有一個把數(shù)據(jù)輸入連接到幀控制器的轉換數(shù)據(jù)輸出；和一個輸出。
圖的簡要描述參照附圖，通過示例將進一步描述本發(fā)明的實施例；

圖1是表示一個LCD控制器的框圖；圖2是表示圖1中LCD控制器的一個簡化的框圖。
圖1中，液晶顯示器(LCD)控制器10接收來自中央處理單元(CPU)12的信息，包含用于在顯示器25上顯示的信息和如何顯示顯示信息的信息。用于顯示的信息指出在顯示組件23的顯示器25上那些象素是轉換到ON和那些象素是轉換到OFF，當這些信息提供顯示時，這個信息僅僅是“黑和白”顯示。當如何顯示信息的信息包含象素亮度信息，指出每個象素轉換到ON和OFF時的被選擇的頻率時，特定象素能夠顯示帶有選擇的“灰度”級或色調。
LCD控制器10經(jīng)地址總線18和數(shù)據(jù)總線21連接到CPU12和存儲器16。存儲控制器14被連接在存儲器16和CPU12之間，由CPU12控制訪問存儲器16。LCD控制器10還連接到帶有象素矩陣的顯示器25的顯示組件23。
LCD控制器10包括連地址總線18和數(shù)據(jù)總線21的控制寄存器31，并提供一個輸出到直接存儲器訪問(DMA)控制器33?？刂萍拇嫫?1接收和存貯從CPU12提供的控制信息，這個控制信息確定LCD控制器10的操作。
DMA控制器33也連接到地址總線18和數(shù)據(jù)總線21，并提供一個輸出到屏幕平移電路35。DMA控制器33控制由存儲器16到LCD控制器10的數(shù)據(jù)傳輸。DMA控制器33也有一個輸入連接到控制寄存器31，從控制寄存器31接收確定DMA控制器操作的控制信息。DMA控制器33還有一個用于接收低速數(shù)據(jù)信號的輸入和一個用于接收緩沖器滿信號的輸入。在低速信號的接收時DMA控制器33將從存儲器16變換更多數(shù)據(jù)給LCD控制器10，在緩沖器滿信號的接收時DMA控制器33停止從存儲器變換數(shù)據(jù)給LCD控制器10。
屏蔽平移電路35將在顯示器25上顯示的信息水平地移位一些象素，象素數(shù)量是被編程在控制寄存器31中。屏幕平移電路35具有與幀速率控制器37連接的輸出。
幀速率控制器37接收幀同步信號(圖2中的32)和包括來自存儲器16的象素亮度的信息，并控制在顯示器25上象素的轉換或ON/OFF頻率，以便根據(jù)象素亮度數(shù)據(jù)顯示這個象素。
幀速率控制器37提供輸出給光標邏輯電路39，光標邏輯電路39提供一個輸出給象素緩沖器41。光標邏輯電路39把光標加到在顯示器25上顯示的信息上并用預定的光標位圖，通過象素的重迭或邏輯操作來執(zhí)行。
象素緩沖器41是先進先出(FIFO)結構，保持顯示器25上顯示信息。從象素緩沖器41的輸出提供的信息僅是在顯示器25上對每個象素的ON/OFF轉換信息。在象素緩沖器41中用于存儲位的存儲單元的數(shù)量可以等于顯示器25上的象素的數(shù)量。典型地，在象素緩沖器41中存儲單元的數(shù)量是比顯示器25上象素的數(shù)量少，并在DMA控制器31的控制下從存儲器16向幀速率控制器37進行數(shù)次象素亮度數(shù)據(jù)的傳輸，對顯示器25上的全部象素提供轉換數(shù)據(jù)。根據(jù)由數(shù)據(jù)轉換頻率和象素緩沖器41的容量大小產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息流量的總量調整。
象素緩沖器41向DMA控制器33提供低速數(shù)據(jù)信號和緩沖器滿信號輸出。當象素緩沖器41中的轉換數(shù)據(jù)比預定的值低時，象素緩沖器提供低數(shù)據(jù)信號輸出。例如，當具有4個數(shù)據(jù)字容量的象素緩沖器的預定值為2個數(shù)據(jù)字時，在緩沖器中的數(shù)據(jù)字為2或比2小的情況下，象素緩沖器將產(chǎn)生低速數(shù)據(jù)信號。當象素緩沖器中的數(shù)據(jù)字為4時，象素緩沖器將停止把來自存儲器16的數(shù)據(jù)傳送給幀速率控制器37。
象素緩沖器41的輸出提供給組裝顯示數(shù)據(jù)的LCD接口42，以便使它與控制信號、顯示組件23的數(shù)據(jù)總寬度和極性匹配。LCD接口42把象素緩沖器41的輸出變換成適合顯示器25上轉換象素的格式，并把變換后的信息提供給顯示組件23。
利用圖2中簡化的框圖描述對4級灰度等級顯示的LCD控制器10的操作。在顯示器(圖1中的25)上的4級灰度等級顯示象素45中可以有4個亮度級中的一個。根據(jù)幀同步信號依次顯示象素的4個全屏幕，每一個稱為如幀50、50A、50B和50C。
4個幀50、50A、50B和50C中的象素45被轉換成ON的幀的數(shù)量確定顯示器(圖1中的25)上這些象素的亮度。當在全部4個幀50、50A、50B和50C中一個象素45被轉換成ON時，這個象素具有最高亮度。當在4個幀50、50A、50B和50C的每兩幀中有一個象素轉換到ON時，這個象素具有較低的亮度。當在4個幀50、50A、50B和50C的每三幀中有一個象素轉換成ON時，這個象素具有更低的亮度。當在4個幀50、50A、50B和50C中一個象素都轉換為OFF時，那個象素具有最低的亮度。
對于每個象素45的4個亮度級需要兩個二進制數(shù)字或位來選擇4個亮度級中的每一個。這里，對于4個象素的行47需要8位，并作為高度數(shù)據(jù)把它存儲在存儲器16中。
這個8位構成4對兩位時，每對與在顯示器(圖1中的25)的頂部行47中4個象素45中的每個相對應。
對于每個象素45，象素緩沖器41存儲1位42，因此，對在顯示器(圖1中的25)的頂部行47的4個象素45，象素緩沖器41存儲4位。象素緩沖器41中每位42代表與顯示器(圖1中的25)的頂部行47中的象素45的轉換狀態(tài)相對應。當象素緩沖器41中位42為1(二進制)時，與顯示器(圖1中的25)上相對應的象素被轉換到ON，而當該位為0(二進制)時，相應的象素被轉換為OFF。
因此，根據(jù)本發(fā)明的象素緩沖器對于每個象素具有僅存貯1位優(yōu)點。從而，存貯在象素緩沖器中位的總數(shù)量等于顯示器上象素的數(shù)量，而且與顯示的灰度級的數(shù)量無關。
根據(jù)從象素緩沖器41接收的低數(shù)據(jù)和緩沖器滿信號，DMA控制器33把來自存儲器16的顯示亮度數(shù)據(jù)傳送給幀速率控制器37。在由幀同步信號32提供的幀同步頻率上，幀速率控制器37順序地由顯示數(shù)據(jù)位42四次加載象素緩沖器41。這些是由象素緩沖器41的內容以及隨后表示在如虛線和標記的41A、41B和41C中的象素緩沖器41的內容指出的。
幀50給出根據(jù)象素緩沖器41的內容轉換的頂部行47中的象素45。對應的幀50A、50B和50C表示根據(jù)如在虛線和標記41A、41B和41C所表示的象素緩沖器41隨后的內容，轉換的頂部行47中的象素45。
在操作中，當幀速率控制器37確定顯示亮度數(shù)據(jù)60的第一個2位是指示最高亮度級的11(二進制)時，對幀50、50A、50B和50C的每一個在象素緩沖器41的第一個位置中存貯1(二進制)。類似地，當顯示亮度數(shù)據(jù)60接下2位是指示較低亮度級的10(二進制)時，這個幀速率控制器37對這4個幀50、50A、50B和50C的每個隔幀50A和50C的象素緩沖器41的第二個位的存儲單貯為1(二進制)。
進一步，當顯示亮度數(shù)據(jù)60的2位第三個設置是指示更低亮度級的01(二進制)時，這個幀速率控制器37在4個幀50、50A、50B和50C的一個幀50中的象素緩沖器41的第三個位的存儲單貯1(二進制)。除此之外，當顯示亮度數(shù)據(jù)60的最后2位設置為指示最低亮度級的00(二進制)時，這個幀速率控制器37對4個幀50、50A、50B和50C的任何一個的象素緩沖器41中沒有設置第4位。
所以，這里描述的LCD控制器具有利用一個固定的和有限的存儲器容量提供顯示器上的“灰度”級。通過對顯示器上每個象素僅存貯轉換數(shù)據(jù)位達到這個目的。
如上所述，本發(fā)明提供一種LCD控制器，其存儲器必要條件是相對恒定的，而與實際顯示的灰度級數(shù)量無關。
權利要求
1．一種顯示控制器，包括幀控制器，具有象素亮度數(shù)據(jù)輸入；同步輸入；轉換數(shù)據(jù)輸入；顯示數(shù)據(jù)緩沖器，具有數(shù)據(jù)輸入，連接到幀控制器的轉換數(shù)據(jù)輸出；和輸出。
2．根據(jù)權利要求1所述的顯示控制器，其中，幀控制器包括幀控制裝置，它用于接收顯示器上至少一個象素的象素亮度數(shù)據(jù)；用于接收幀同步信號；和用于提供轉換顯示器上所述至少一個象素的轉換數(shù)據(jù)。
3．根據(jù)權利要求2的顯示控制器，其中，顯示數(shù)據(jù)緩沖器包括顯示數(shù)據(jù)緩沖裝置，用于接收顯示上所述至少一個象素的轉換數(shù)據(jù)，并按照幀同步信號存貯位轉換數(shù)據(jù)。
4．根據(jù)權利要求2的顯示控制器，其中，象素亮度數(shù)據(jù)對顯示器上所述至少一個象素選擇預定數(shù)值的象素顯示亮度中的一個。
5．根據(jù)權利要求4的顯示控制器，其中，當象素亮度數(shù)據(jù)包含N位時，象素顯示亮度的預定數(shù)值由2N給出。
6．根據(jù)權利要求4的顯示控制器，其中，幀同步信號具有與象素顯示亮度的預定數(shù)值成比例的頻率。
7．根據(jù)權利要求1的顯示控制器，還包括一個直接存貯訪問(DMA)控制器，耦合到幀控制器，它用于接收象素亮度數(shù)據(jù)，和用于向幀控制器提供象素亮度數(shù)據(jù)。
8．根據(jù)權利要求6的顯示控制器，還包括控制寄存器，耦合到DMA控制器，它用于接收控制顯示控制器操作的控制信息；和用于提供至少某些控制信息給DMA控制器，來控制象素亮度數(shù)據(jù)傳送給幀控制器。
9．液晶顯示(LCD)控制器中的一種控制方法，包括步驟a．接收顯示器上的至少一個象素的象素亮度數(shù)據(jù)和一個幀同步信號；b．根據(jù)象素亮度數(shù)據(jù)產(chǎn)生轉換數(shù)據(jù)位序列；c．根據(jù)幀同步信號存貯轉換數(shù)據(jù)位序列。
10．一種顯示控制器，包括幀控制器裝置，它用于接收顯示器上的至少一個象素的象素亮度數(shù)據(jù)和一個幀同步信號，并提供轉換顯示器上至少一個象素的轉換數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)緩沖裝置，耦合到幀控制器裝置，它用于接收顯示器上至少一個象素的轉換數(shù)據(jù)，并根據(jù)幀同步信號存貯該轉換數(shù)據(jù)。
全文摘要
DMA控制器33重復得到來自存儲器16的象素亮度數(shù)據(jù)60,并把象素亮度數(shù)據(jù)提供給幀速率控制器37。幀速率控制器還接收幀同步信號32,并根據(jù)幀同步信號32把存貯在顯示數(shù)據(jù)緩沖器41、41A、41B和41C中的轉換數(shù)據(jù)42提供給與對應的顯示幀50、50A、50B和50C中的轉換象素45,使其具有由象素亮度數(shù)據(jù)60指示的亮度。
文檔編號G01D7/00GK1222720SQ9812281
公開日1999年7月14日 申請日期1998年11月26日 優(yōu)先權日1997年11月26日
發(fā)明者朱安琪 申請人:摩托羅拉公司