專利名稱：超扭曲液晶向列顯示的靈活灰度濃淡處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字控制顯示的灰度濃淡處理，尤其涉及液晶顯示(簡稱LCD)無源矩陣的畫面比率調(diào)制技術(shù)，亦稱為超扭曲液晶向列(簡稱STN)LCD顯示。
對于超扭曲液晶向列(簡稱STN)液晶顯示(即無源矩陣LCD)來說，由于紅色、綠色、藍(lán)色每種顏色的改變只需要1比特(即轉(zhuǎn)變2灰度級)，一共可以顯示8種顏色。因此，人們用一種稱為“畫面比率調(diào)制”的像素亮度控制技術(shù)使每種顏色有更多種灰度，進(jìn)而使顯示屏上有更加豐富的顏色。一般來說，在畫面比率調(diào)制方法下，改變送到與相應(yīng)像素相連的電線上的像素激發(fā)脈沖頻率就可以控制色彩強(qiáng)度。換句話說，色彩強(qiáng)度(灰度)取決于像素被開啟的頻率。
具體地說，在傳統(tǒng)的畫面比率調(diào)制方法中，人們都使用一種數(shù)學(xué)公式來產(chǎn)生畫面比率調(diào)制數(shù)據(jù)。使用數(shù)學(xué)公式雖然仍然具有某種程度的編程性和靈活性，但其局限相當(dāng)大，原因是畫面比率調(diào)制數(shù)據(jù)的范圍受到公式本身的數(shù)學(xué)限制。這一局限性反過來又會降低畫面調(diào)制方法的性能。更加具體地說，每種顯示顏色的可變強(qiáng)度范圍可能受到限制，防止諸如閃爍等視覺干擾的能力也可能下降，等等。
過去，試圖改善傳統(tǒng)的畫面比率調(diào)制方法的努力包括美國5,185,602號專利所披露的技術(shù)，其使空間上相鄰像素的激發(fā)隨時間擴(kuò)散以及同一時刻激發(fā)的像素在空間擴(kuò)散，以此避免諸如閃爍和屏動等干擾視覺的感覺。
在美國5,185,602號專利中，與亮度有關(guān)的設(shè)置亮度的信號存儲在波形存儲器中，亮度被賦予到顯示屏上預(yù)先決定的區(qū)域，亮度存儲在一個圖像存儲器中，它的位置由顯示行和列標(biāo)定。由此生成與每一亮度相對應(yīng)的D×D元素的相位分布圖(矩陣)，映射著每一像素被激發(fā)的畫面號。因此，每一相位分布圖就會有D幅畫面。這樣一來，空間上相鄰像素的激發(fā)隨時間擴(kuò)散，同一時刻激發(fā)的像素在空間擴(kuò)散，以此避免視覺受干擾的感覺。預(yù)先決定的相位分布圖盡量減少了視覺干擾。所有相位分布圖存儲在一個模式存儲器中，存儲量會因此很大。
相位分布圖中的每一個元素對應(yīng)于一個像素，用行和列的以D為模的基本數(shù)字、畫面數(shù)和亮度標(biāo)定。然后，通過亮度可以從波形存儲器提取所需的亮度設(shè)置信號，使用從模式存儲器輸出的比特位置信號就可以提取相應(yīng)的激發(fā)比特。
如上所示，美國5,185,602號專利的方法以及它的硬件支持實(shí)現(xiàn)起來復(fù)雜而昂貴。與此同時，它所提供的靈活性也有某種局限性，因為畫面比率調(diào)制數(shù)據(jù)主要需要通過相位分布圖預(yù)先決定。盡管已經(jīng)有一些改變畫面比率調(diào)制數(shù)據(jù)的編程方法，這樣的變化不可能在給定相位分布圖原有的特性和需要的條件下輕易實(shí)現(xiàn)。因此，根據(jù)美國5,185,602號專利,適用于不同無源矩陣LCD顯示屏的能力是有限的。
因此，需要一種簡單、經(jīng)濟(jì)、并方便適用于不同無源矩陣LCD顯示屏的畫面比率調(diào)制裝置和方法。
本發(fā)明通過根據(jù)像素按行與列排列的數(shù)字顯示的彩色像素輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生畫面比率調(diào)制數(shù)據(jù)的裝置滿足了以上要求。在本發(fā)明中，像素按照預(yù)先決定的像素數(shù)分成塊，裝置包括一個第一存儲器、一個與第一存儲器相耦合的指針產(chǎn)生電路、一個畫面計數(shù)器、一個水平像素計數(shù)器、一個垂直行計數(shù)器、一個第二存儲器、一個與第二存儲器和指針產(chǎn)生電路相耦合的多路復(fù)用電路。
第一存儲器接收像素映射數(shù)據(jù)值作為輸入，對應(yīng)不同的行與列地址，第一存儲器在接收的像素映射數(shù)據(jù)值中選擇輸出值。第二存儲器存儲預(yù)先決定的亮度波形數(shù)，每一個波形有一個預(yù)先決定的與該波形在一個畫面周期的畫面數(shù)相對應(yīng)的指令比特數(shù)。指針產(chǎn)生電路產(chǎn)生一個根據(jù)水平像素計數(shù)、垂直行計數(shù)、畫面計數(shù)、像素映射數(shù)據(jù)、像素顏色偏移值訪問波形的指針。波形訪問指針?biāo)偷蕉嗦窂?fù)用電路。對應(yīng)波形訪問指針和輸入像素顏色數(shù)據(jù)，多路復(fù)用電路從第二存儲器選擇輸出一個亮度波形，驅(qū)動超扭曲液晶向列的液晶顯示。
與本發(fā)明相關(guān)的裝置還可以進(jìn)一步包括一個模式選擇電路，對應(yīng)于模式選擇信號根據(jù)預(yù)先決定的方案選擇輸出到多路復(fù)用電路的像素顏色數(shù)據(jù)。
下面對于所選實(shí)施例的詳細(xì)描述將更加清晰地呈現(xiàn)本發(fā)明的所有特性與優(yōu)點(diǎn)。為了清楚起見，將結(jié)合有關(guān)圖形加以說明。
圖2是

圖1中平面顯示屏113界面細(xì)部的說明框圖。
圖3是圖2超扭曲液晶向列(簡稱STN)207型LCD細(xì)部的說明框圖。
圖4是圖3中本發(fā)明中灰度邏輯301的相關(guān)構(gòu)成的說明框圖。
圖4A用一個例子具體說明對于紅色彩色像素數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)表1的模式選擇映射方案所使用的組合邏輯電路。
圖4B用一個例子具體說明在多路復(fù)用電路405中紅色亮度波形所使用的多路復(fù)用邏輯電路。
圖5用一個實(shí)例說明本發(fā)明中在640×480顯示區(qū)域的局部按預(yù)先決定好的像素數(shù)劃分為塊。
圖6是圖4本發(fā)明中波形指針產(chǎn)生電路401的說明框圖。
圖7是圖6本發(fā)明中畫面偏移電路604的說明框圖。
圖8是圖6本發(fā)明中水平偏移電路601的說明框圖。
圖9是圖6本發(fā)明中垂直偏移電路602的說明框圖。
圖10是圖6本發(fā)明中加法電路603的說明框圖。
發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例為了對本發(fā)明提供一個徹底的了解，在下面關(guān)于本發(fā)明的詳細(xì)描述中，給出了大量關(guān)于細(xì)節(jié)的詳細(xì)解釋。但是，對于熟悉該技術(shù)的人來說，本發(fā)明也可以脫離這些細(xì)節(jié)進(jìn)行操作。對于一些人們所熟知的方法、過程、元件和電路，則沒有詳細(xì)地加以闡述，以避免對本發(fā)明發(fā)生不必要的認(rèn)識模糊。盡管本發(fā)明的下述描述針對的是彩色顯示的應(yīng)用，請注意本發(fā)明也可以應(yīng)用在單色顯示上。而且，盡管下列關(guān)于本發(fā)明的詳細(xì)描述主要是在硬件實(shí)現(xiàn)方面，對于該技術(shù)有一般了解的人應(yīng)該清楚，本發(fā)明的軟件實(shí)現(xiàn)方面亦屬于本發(fā)明的范疇。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，灰度濃淡數(shù)據(jù)可以根據(jù)輸入的色彩數(shù)據(jù)以經(jīng)濟(jì)有效和可以改變的(可編程的)方法產(chǎn)生。在本發(fā)明中，每一種顏色(即紅色、綠色、藍(lán)色)可以產(chǎn)生多達(dá)16種亮度。每一個彩色像素可以通過程序動態(tài)地修改諸如像素顏色偏移、畫面偏移、列偏移、行偏移、像素映射數(shù)據(jù)等等諸多變量，在16種亮度波形之中選擇一種存儲在存儲器中。由上述變量產(chǎn)生訪問波形指針，反過來又可以用來在存儲器中選擇亮度波形。存儲在存儲器中的亮度波形也可以編程。因此，本發(fā)明便于操作，也可以方便地應(yīng)用于各種類型的無源矩陣LCD。
例如，圖1表示了一個可以實(shí)現(xiàn)或應(yīng)用本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)100的高級框圖。特別指出的是，計算機(jī)系統(tǒng)可以是簡單的筆記本計算機(jī)系統(tǒng)或掌上計算機(jī)系統(tǒng)。雖然這里只以計算機(jī)系統(tǒng)100為例，請注意本發(fā)明還可以運(yùn)行在包括臺式計算機(jī)系統(tǒng)、通用計算機(jī)系統(tǒng)、嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)、以及其他使用STN-LCD顯示屏的多種計算機(jī)系統(tǒng)。
如圖1所示，計算機(jī)系統(tǒng)100是一種高度集成的系統(tǒng)，包括集成處理器電路101、外圍控制器102、只讀存儲器(ROM)103、和隨機(jī)存取存儲器(RAM)104。高度集成的結(jié)構(gòu)節(jié)約了能源。計算機(jī)系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)還可以包括一個外圍控制器，以便與整個系統(tǒng)和/或集成處理器電路101不具備的高針計數(shù)外圍設(shè)備進(jìn)行界面連接。
外圍控制器102連接在集成處理器電路的一端，ROM103和隨機(jī)存取存儲器104連接在集成處理器電路的另一端。集成處理器電路101包含一個處理單元105、存儲器界面106、圖形/顯示控制器107、直接存儲器存取(簡稱DMA)控制器108、包括編碼器/解碼器(簡稱CODEC)的核心邏輯函數(shù)界面109、并行界面110、串行界面111、輸入設(shè)備界面112、和平板顯示屏界面(簡稱FPI)113。處理單元105包含一個中心處理單元(簡稱CPU)、一個存儲器管理單元(簡稱MMU)、以及指令/數(shù)據(jù)高速緩沖存儲器。
CODEC界面109提供了聲源和/或調(diào)制解調(diào)器與集成處理器電路101相連接的界面。并行界面110用于諸如硬盤、打印機(jī)等并行輸入/輸出(簡稱I/O)設(shè)備與集成處理器電路的連接。串行界面111為諸如通用異步收發(fā)器(簡稱UART)等串行I/O設(shè)備提供了與集成處理器電路101連接的界面。輸入設(shè)備112提供了諸如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板等輸入設(shè)備與集成處理器電路101連接的界面。
DMA控制器108通過存儲器界面106訪問存儲在隨機(jī)存取存儲器104中的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)提供給與CODEC界面109、并行界面110、串行界面111、和輸入設(shè)備界面112相連接的外圍設(shè)備。圖形/顯示控制器107通過存儲器界面106請求并訪問隨機(jī)存取存儲器104中的圖像/圖形數(shù)據(jù)。進(jìn)而圖形/顯示控制器107處理數(shù)據(jù)、格式化處理過的數(shù)據(jù)、將格式化的數(shù)據(jù)送到諸如液晶顯示(簡稱LCD)、陰極射線管(簡稱CRT)或電視監(jiān)視器(簡稱TV)這些顯示設(shè)備。
如果顯示設(shè)備是LCD，由圖形/顯示控制器107處理后的數(shù)據(jù)在到達(dá)LCD之前要首先送到平面顯示屏界面113。平面顯示屏界面113將進(jìn)一步處理這些數(shù)據(jù)，為顯示增加不同的顏色色調(diào)或灰色陰影。另外，根據(jù)所用的是薄膜晶體管(簡稱TFT)LCD(又稱有源矩陣LCD)或是超扭曲液晶向列(簡稱STN)LCD(又稱無源矩陣LCD)，平面顯示屏界面(簡稱FPI)113會按顯示類型格式化數(shù)據(jù)。而且，在使用單色LCD的情況下，F(xiàn)PI113還能將彩色數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閱紊珨?shù)據(jù)。如果顯示設(shè)備是陰極射線管(簡稱CRT)，處理后的數(shù)據(jù)在送到CRT之前要先送至數(shù)字變模擬的轉(zhuǎn)換器(簡稱DAC)。在計算機(jī)系統(tǒng)100中，使用了一個單獨(dú)的存儲器總線連接集成處理器電路101和ROM103與隨機(jī)存取存儲器104。
為使本發(fā)明具體化，在FPI113的一部分應(yīng)用了這一發(fā)明。圖2對FPI113進(jìn)行了更加詳細(xì)的解釋。通常，F(xiàn)PI113包括彩色變單色轉(zhuǎn)換器201、閉鎖電路202、多路器203、抖動引擎204、閉鎖電路205、TFT模塊206、STN模塊207、多路器208、與門209、或門210-211、與門212、和非門213。根據(jù)用戶選擇的顯示模式，運(yùn)用TFT模塊206或者STN模塊207按照所需顯示模式格式化顯示數(shù)據(jù)。換句話說，TFT模塊206和STN模塊207這兩條通路接收來自同一來源的數(shù)據(jù)，但進(jìn)行相互排他的操作(即，處理和傳播數(shù)據(jù))。
由于FPI113允許在計算機(jī)系統(tǒng)100使用單色顯示監(jiān)視器，而顯示/圖形控制器107一般是把顯示數(shù)據(jù)作為彩色來處理，需要用彩色變單色轉(zhuǎn)換器201將彩色顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為單色顯示數(shù)據(jù)。因此，由顯示/圖形控制器207處理的數(shù)據(jù)首先提供給彩色變單色轉(zhuǎn)換器201。彩色變單色轉(zhuǎn)換器201的輸出再輸入到閉鎖電路202。閉鎖電路202能夠同時處理8個數(shù)據(jù)比特。對該技術(shù)有一般了解的人都應(yīng)該清楚，結(jié)合使用D-型閉鎖或其他形式的閉鎖可以很容易地設(shè)計出閉鎖電路202。閉鎖電路202由與門209輸出的一個傳遞時鐘信號驅(qū)動，與門209的輸入是一個激活信號EN10和或門210輸出的傳遞時鐘信號。當(dāng)激活信號為HIGH，表示彩色轉(zhuǎn)變單色被激活，驅(qū)動單色顯示屏。這樣在操作上，當(dāng)傳遞時鐘信號和激活信號均為HIGH時，與門209輸出一個HIGH信號，否則，與門209輸出一個LOW信號。換句話說，閉鎖電路202和與門209相結(jié)合，形成一個時鐘門控電路，激活或禁止彩色變單色轉(zhuǎn)換器201。
下面將要談到，由與門209輸出的傳遞時鐘信號最終可能會提供給顯示/圖形控制器107，原因是激活信號EN10還要由反向器213反向，并提供給與門212。輸入到與門212的第二個信號是或門210的輸出。與門209和212的輸出再送到或門211，或門211的輸出再輸入到顯示/圖形控制器107的與門。這樣，可以保證顯示/圖形控制器107收到一個連續(xù)的傳遞時鐘信號。
閉鎖電路202的輸出將送到2合1多路器203作為輸入，多路器203受選擇信號SEL1的控制，而選擇信號SEL1的來源之一，舉例說可以有由用戶指明的CPU編程的控制寄存器(圖中未標(biāo)明)。多路器203的另一個輸入來自顯示/圖形控制器107。這樣，F(xiàn)PI113與彩色和單色的顯示就都可以進(jìn)行連接。
多路器203的輸出送到抖動引擎204，抖動引擎204執(zhí)行像素操作，在輸出比特少于需要的情況下盡可能精確地傳送圖像的色彩。換句話說，抖動引擎204實(shí)際上是增強(qiáng)了顯示圖像的色彩。抖動引擎204的輸出送到受一個來自或門210的傳遞時鐘信號驅(qū)動的閉鎖電路205作為輸入?；蜷T210的輸入是兩個來自TFT模塊206和STN模塊207的傳遞時鐘信號。閉鎖電路205的輸出同時送給TFT模塊206和STN模塊207。這樣，F(xiàn)PI113既可以操作有源矩陣(簡稱TFT)顯示又可以操作無源矩陣(簡稱STN)顯示，但任一給定時刻只能選擇一種顯示模式。因此，F(xiàn)PI113分別具有兩條互相排他的內(nèi)部數(shù)據(jù)通道。TFT模塊206和STN模塊207的輸出送到2合1多路器208作為輸入，多路器208受選擇信號SEL2的控制，而選擇信號SEL2的來源之一，舉例說可以有由用戶指明的CPU編程的控制寄存器(圖中未標(biāo)明)。多路器208的輸出送到一個LCD顯示監(jiān)視器。
在操作上，當(dāng)TFT模塊206或STN模塊207送出傳遞時鐘信號時，或門210輸出一個HIGH信號。由于TFT模塊206和STN模塊207設(shè)計上是功能互相排他的，除非在某些無法預(yù)知錯誤的情況下，或門210不會同時收到兩個HIGH信號作為輸入。如果它的兩個輸入信號均為LOW，或門210輸出一個LOW信號。因此，閉鎖電路205和或門210共同作用形成一個時鐘門控電路，激活抖動引擎204。盡管本實(shí)施例中的時鐘門控電路是通過使用與門和激活信號(如與門209和激活信號EN10)以及或門(如或門211)和由TFT模塊206和STN模塊207的與門產(chǎn)生的傳遞時鐘信號實(shí)現(xiàn)的，對該技術(shù)有一般了解的人都清楚，時鐘門控電路同樣也可以使用其他的組合邏輯來實(shí)現(xiàn)，例如或門和禁止信號、與門和來自或門的傳遞時鐘信號、以及其他組合邏輯門控。
圖3詳細(xì)解釋了STN模塊207。如圖3所示，STN模塊207包括灰度邏輯301、閉鎖電路302、STN數(shù)據(jù)格式化邏輯303、與門304、閉鎖電路305、與門306。在我們的實(shí)施例中，閉鎖電路302和305是D-型閉鎖，然而請注意，其他閉鎖類型也可以使用。
灰度邏輯301從閉鎖電路205接收增強(qiáng)的彩色顯示數(shù)據(jù)作為輸入，灰度邏輯301運(yùn)用時間或畫面調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生灰度陰影。在STN顯示屏上，每個彩色像素由一個比特代表，不同的灰色陰影可以通過開啟或關(guān)閉像素而產(chǎn)生。換句話說，像素的亮度取決于它被激發(fā)的持續(xù)時間和頻率。灰度邏輯301的輸出送到閉鎖電路302。閉鎖電路302控制著流向STN數(shù)據(jù)格式化邏輯303的數(shù)據(jù)。對該技術(shù)有一般了解的人應(yīng)該清楚，結(jié)合使用D-型閉鎖和其他類型的閉鎖可以容易地設(shè)計出閉鎖電路302。
閉鎖電路302受到與門306輸出的時鐘控制，與門306的輸入是一個來自與門304的傳遞時鐘信號和激活信號EN13，激活信號可以來自由用戶所選擇的處理單元105的CPU編程的控制寄存器(圖中未標(biāo)明)中的一個比特，也可以來自一個電源管理電路(圖中未標(biāo)明)。當(dāng)傳遞時鐘信號和激活信號EN13均為HIGH時，與門306產(chǎn)生一個HIGH信號。否則，與門306輸出一個LOW信號。這樣，與門306與閉鎖電路302共同作用形成一個灰度邏輯301的時鐘門控電路。閉鎖電路302的輸出送到STN數(shù)據(jù)格式化邏輯303作為輸入，STN數(shù)據(jù)格式化邏輯303在數(shù)據(jù)送到閉鎖電路305之前將按照STN顯示協(xié)議與規(guī)則格式化收到的數(shù)據(jù)，閉鎖電路305由與門304的輸出驅(qū)動。
與門304接收的輸入是時鐘信號CLK和激活信號EN12，激活信號可以來自由用戶所選擇的處理單元105的CPU編程的控制寄存器(圖中未標(biāo)明)中的一個比特，也可以來自一個電源管理電路(圖中為標(biāo)明)。當(dāng)時鐘信號CLK和激活信號EN12均為HIGH時，與門304產(chǎn)生一個HIGH信號。否則，與門304輸出一個LOW信號。這樣，與門304與閉鎖電路305共同作用形成STN數(shù)據(jù)格式化邏輯303的時鐘門控電路。
圖4所示為灰度邏輯301的相關(guān)元件框圖。灰度邏輯301包含波形指針產(chǎn)生電路401、塊存儲器402、模式選擇電路403、亮度(權(quán)重)表404、多路復(fù)用電路405、和閉鎖電路406。
如圖4所示，來自抖動引擎204的紅色、綠色、藍(lán)色(簡稱RGB)彩色像素數(shù)據(jù)送到模式選擇電路403作為輸入，其中每一像素包含4比特紅色數(shù)據(jù)、4比特綠色數(shù)據(jù)、4比特藍(lán)色數(shù)據(jù)。模式選擇電路403還接收模式選擇信號FRCLEVEL[1∶0]，模式選擇信號標(biāo)明所需的灰度分別為2、4、8、16級。根據(jù)模式選擇信號FRCLEVEL[1∶0]的數(shù)值，模式選擇電路403按照預(yù)先決定的方案輸出所選擇的RGB彩色像素數(shù)據(jù)。表1為本實(shí)施例中模式選擇電路403所采用的方案。
表1
請注意表1所采用的方案只是本發(fā)明可以采用的許多種映射方案中的一種。而且請注意在本發(fā)明中還可以將映射方案設(shè)計為可以編程。如表1所示，由于每一種顏色輸出都有16種可能的灰度，如果需要輸出16級灰度，所有16種色彩輸入就都可以作為輸出。換句話說，在16級的選擇模式下實(shí)行一對一的映射方案。
如果需要8級灰度輸出，則根據(jù)表1所示的預(yù)先決定的方案將16種可能的灰度輸入映射為8灰度級輸出。換句話說，在8級的選擇模式下實(shí)行2對1的映射方案。進(jìn)一步具體地說，二進(jìn)位值0000的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位0000-0001的輸入，二進(jìn)位值0010的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位0010-0011的輸入，二進(jìn)位值0100的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位0100-0101的輸入，二進(jìn)位值0110的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位0110-0111的輸入，二進(jìn)位值1000的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位1000-1001的輸入，二進(jìn)位值1010的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位1010-1011的輸入，二進(jìn)位值1100的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位1100-1101的輸入，二進(jìn)位值1111的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位1110-1111的輸入。
如果需要4級灰度輸出，16種可能的灰度輸入映射為4灰度級輸出。換句話說，在4級的選擇模式下實(shí)行4對1的映射方案。進(jìn)一步具體地說，二進(jìn)位值0000的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位0000-0011的輸入，二進(jìn)位值0100的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位0100-0111的輸入，二進(jìn)位值1000的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位1000-1011的輸入，二進(jìn)位值1111的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位1100-1111的輸入。
如果需要2級灰度輸出，16種可能的灰度輸入映射為2灰度級輸出。換句話說，在2級的選擇模式下實(shí)行8對1的映射方案。進(jìn)一步具體地說，二進(jìn)位值0000的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位0000-0111的輸入，二進(jìn)位值1111的輸出被賦予范圍在二進(jìn)位1000-1111的輸入。
在本實(shí)施例中，紅色、綠色、藍(lán)色的彩色像素數(shù)據(jù)流是分別處理的。這樣，模式選擇電路403使用了三個本質(zhì)上相似的組合邏輯電路，每一個組合邏輯電路用于實(shí)現(xiàn)一種彩色像素數(shù)據(jù)流在表1所示的模式選擇映射方案。
圖4A詳細(xì)解釋了實(shí)施例中紅色彩色像素數(shù)據(jù)流實(shí)行表1所示的模式選擇映射方案所采用的組合邏輯電路。如圖4A所示，組合邏輯電路包含與門451-452、緩沖器453、4合1多路器454-456。延遲緩沖器453輸入4比特紅色彩色像素數(shù)據(jù)輸入中最重要的第3比特，輸出紅色映射輸出的第3比特。多路器454接收4比特紅色彩色像素數(shù)據(jù)輸入中最重要的比特(笫3比特)和4比特紅色像素數(shù)據(jù)輸入中的第2比特作為輸入。如圖，輸入的第3比特送到多路器454的輸入端口0，輸入的第2比特送到多路器454的輸入端口1-3。信號FRCLEVEL[1∶0]送到多路器454作為選擇信號。
根據(jù)所選的模式，多路器454有選擇地允許其輸入之一通過，作為它的輸出。具體來說，如果信號FRCLEVEL[1∶0]具有二進(jìn)位值“00”，則多路器454的輸入端口0就作為它的輸出端口，如果信號FRCLEVEL[1∶0]具有二進(jìn)位值“01”，則多路器454的輸入端口1就作為它的輸出端口，如果信號FRCLEVEL[1∶0]具有二進(jìn)位值“10”，則多路器454的輸入端口2就作為它的輸出端口，如果信號FRCLEVEL[1∶0]具有二進(jìn)位值“11”，則多路器454的輸入端口3就作為它的輸出端口。
多路器455接收4比特紅色彩色像素數(shù)據(jù)輸入中的第3比特、與門452的輸出、4比特紅色彩色像素數(shù)據(jù)輸入中的第1比特作為輸入。更加具體地說，第3比特送到多路器455的輸入端口0，與門452的輸出送到多路器455的輸入端口1，第1比特送到多路器455的輸入端口2-3。信號FRCLEVEL[1∶0]送到多路器455作為選擇信號。多路器455的操作類似于多路器454。根據(jù)所選的模式，多路器455有選擇地允許其輸入之一通過，作為它的輸出。
多路器456接收4比特紅色彩色像素數(shù)據(jù)輸入中的第3比特、與門452的輸出、與門451的輸出、4比特紅色彩色像素數(shù)據(jù)輸入中的第0比特作為輸入。更加具體地說，第3比特送到多路器456的輸入端口0，與門452的輸出送到多路器456的輸入端口1，與門451的輸出送到多路器456的輸入端口2，第0比特送到多路器456的輸入端口3。信號FRCLEVEL[1∶0]送到多路器456作為選擇信號。多路器456的操作類似于多路器454。根據(jù)所選的模式，多路器456有選擇地允許其輸入之一通過，作為它的輸出。
4比特紅色彩色像素數(shù)據(jù)輸入中的第2比特還送到與門451和452作為輸入，4比特紅色彩色像素數(shù)據(jù)輸入中的第3比特也送到與門451和452作為輸入，4比特紅色彩色像素數(shù)據(jù)輸入中的第1比特還送到與門451作為輸入。這樣，組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)了表1的對紅色彩色像素數(shù)據(jù)輸入的模式選擇映射方案。對該技術(shù)有一般了解的人應(yīng)該清楚，類似的組合邏輯電路也可以用于綠色的和藍(lán)色的彩色像素數(shù)據(jù)流。
為了應(yīng)用本發(fā)明，先將顯示區(qū)域劃分為塊，每塊大小事先決定為16×16像素。請注意，顯示區(qū)域分塊可以任意大小。圖5中的例子按照本發(fā)明將640×480像素的顯示屏劃分為塊。如圖5所示，各塊按照每行自左向右、每列自上向下順序編號。
再回來參看圖4，像素映射數(shù)據(jù)運(yùn)用READ/WRITE控制/數(shù)據(jù)信號從處理單元105的CPU送到塊存儲器402。像素映射數(shù)據(jù)可以作為波形訪問指針的一個變量，用以選擇每一像素所需的亮度波形。從而，新的像素映射數(shù)據(jù)可以簡單方便地編程到塊存儲器402。這樣，像素映射數(shù)據(jù)代表了本發(fā)明可編程的第一個特征。在目前的實(shí)施例當(dāng)中，塊存儲器402為可編程并能夠存儲16×16個像素，每個像素有4比特數(shù)據(jù)。從而，每個像素的取值范圍可以為0至15。換句話說，塊存儲器402可在任何時刻存儲一個整塊的像素映射數(shù)據(jù)。塊存儲器402還接收垂直行計數(shù)器信號FPVC[3∶0]和水平像素計數(shù)器信號FPHC[3∶0]作為輸入，它們分別作為行與列的地址，用以訪問塊存儲器402中的像素映射數(shù)據(jù)。被訪問的4比特像素映射數(shù)據(jù)送到波形指針產(chǎn)生電路401作為輸入。
波形指針產(chǎn)生電路401接收的輸入還有，以16為模的畫面計數(shù)器信號FPFC[3∶0]、畫面計數(shù)器加倍信號FCDOUBLE、可編程的初始水平像素偏移值INITHO[3∶0]、以16為模的水平像素計數(shù)FPHC[3∶0]、水平同步信號HSYNC、像素時鐘信號FRCCLK、可編程的初始垂直像素偏移值INITVO[3∶0]、以16為模的垂直行計數(shù)FPVC[3∶0]、垂直顯示(亦稱垂直活動區(qū)域)激活信號VDE、垂直同步信號VSYNC。利用這些輸入，波形指針產(chǎn)生電路401決定一個亮度波形指針，用于訪問所需的亮度波形，控制像素的ON-OFF狀態(tài)。
來自波形指針產(chǎn)生電路401的亮度指針作為輸入送到多路計數(shù)電路405。除了來自模式選擇電路403的像素色彩數(shù)據(jù)，多路計數(shù)電路還從亮度(權(quán)重)存儲器404接收亮度波形數(shù)據(jù)作為輸入。多路計數(shù)電路405利用亮度指針和像素色彩數(shù)據(jù)作為選擇信號，允許所選擇的亮度波形數(shù)據(jù)通過，作為它的輸出。
在目前的實(shí)施例中，紅色、綠色、藍(lán)色的彩色像素數(shù)據(jù)流是被分別處理的。這樣，多路復(fù)用電路405使用了三個本質(zhì)上相似的多路復(fù)用邏輯電路，每一個多路復(fù)用邏輯電路用于一種彩色像素數(shù)據(jù)流。
圖4B詳細(xì)解釋了一個在多路復(fù)用電路405中紅色彩色像素亮度波形所采用的多路復(fù)用邏輯電路的例子。如圖4B所示，多路復(fù)用邏輯電路包含16合1多路器471-473。多路器471包含16個16合1多路器，接收波形亮度(權(quán)重)存儲器404的亮度波形作為輸入。更加具體地說，波形亮度(權(quán)重)存儲器404的每一行各包含一個不同的16比特的亮度波形，被送到多路器471作為輸入。由圖4A中組合邏輯電路產(chǎn)生的紅色映射后的[3∶0]信號輸入到多路器471作為選擇信號。多路器471相應(yīng)這一紅色映射后的[3∶0]選擇信號，選擇其輸入中的一種通過，作為它的輸出。換句話說，根據(jù)16種可能的輸入灰度(即，從0至15)，輸出相應(yīng)的亮度波形。多路器471的輸出是一個16比特信號，用來作為多路器472和473的輸入。
但是，16比特信號的比特順序?qū)τ诙嗦菲?72和473是不同的。更加具體地說，對于多路器472，比特0(多路器471的輸出中最不重要的比特)送到多路器472的輸入端口0，比特1送到多路器472的輸入端口1，比特2送到多路器472的輸入端口2，如此類推，比特15(多路器471的輸出中最重要的比特)送到多路器472的輸入端口15。與之相對，對于多路器473，比特1送到多路器473的輸入端口0，比特2送到多路器473的輸入端口1，如此類推，比特15送到多路器473的輸入端口14，而比特0送到多路器473的輸入端口15。
來自波形指針產(chǎn)生電路401的波形指針[3∶0]信號送到多路器472和473作為選擇信號。多路器472和473相應(yīng)波形指針[3∶0]信號，選擇性地允許一個輸入通過作為它們的輸出。多路器472的輸出送到一個DSTN顯示屏的半屏，多路器473的輸出則送到一個所存數(shù)據(jù)將用于下一畫面的半畫面緩沖器。這樣，比特順序的改變使得具有連續(xù)紅色亮度波形數(shù)據(jù)的畫面仍然連續(xù)，從而保證了連貫性的效果。多路器472和473的輸出分別表示為紅色亮度波形FCR和FNR信號。對于該技術(shù)由一般了解的人應(yīng)該清楚，相似的多路復(fù)用邏輯電路也可以用于綠色和藍(lán)色的亮度波形。換句話說，使用相似的多路復(fù)用邏輯電路可以產(chǎn)生綠色亮度波形FCG和FNG，以及藍(lán)色亮度波形FCB和FNB信號(即與綠色和藍(lán)色相應(yīng)的FCR和FNR信號)。簡言之，F(xiàn)CR、FCG、FCB是送到一塊DSTN顯示屏半屏(用于當(dāng)前畫面)的紅色、綠色、藍(lán)色FRC輸出，而FNR、FNG、FNB則是送到一個用于下一屏畫面的半畫面緩沖器的紅色、綠色、藍(lán)色FRC輸出。
再回來參看圖4，在本實(shí)施例中，每一個像素色彩灰度數(shù)據(jù)(即，紅色、綠色、藍(lán)色)都包含著雙屏雙掃描超扭曲液晶向列(簡稱DSTN)LCD顯示屏所必需的2比特數(shù)據(jù)。每一個DSTN顯示屏都有同時驅(qū)動的上屏和下屏，這樣，當(dāng)為一個半屏處理數(shù)據(jù)時，就需要一個半畫面緩沖器為另一半屏提供處理后的數(shù)據(jù)。因此在當(dāng)前實(shí)施例中，一個數(shù)據(jù)比特送到一個半屏(用于當(dāng)前畫面)，另一個數(shù)據(jù)比特送到一個半畫面緩沖器(用于下一畫面)。為簡單清楚起見，圖中沒有表現(xiàn)半畫面緩沖器。對于該技術(shù)有一般了解的人應(yīng)該清楚，本發(fā)明同樣適用于單屏STN LCD。對于單屏的STN LCD，僅使用FCR、FCG、FCB數(shù)據(jù)比特。
表2用例子解釋了存儲在亮度(權(quán)重)存儲器404中的亮度波形。在本實(shí)施例中，權(quán)重存儲器404是一個容量為16×16比特可根據(jù)LCD的特性和用戶的需求編程的隨機(jī)存取存儲器。這樣，權(quán)重表404可以存儲多達(dá)16種亮度波形，每一種有16幅畫面。因此，每一種波形表示了像素在16幅畫面中的平均亮度。如表2所示，權(quán)重存儲器404的每一行包含一個16指令比特的波形，其中每一比特對應(yīng)于一個像素在一個時間畫面中的ON-OFF狀態(tài)。1在波形中出現(xiàn)的次數(shù)代表著像素在16幅畫面中被激發(fā)的次數(shù)。這樣，可以編程使一個波形在16幅畫面中具有所需數(shù)量的1。另外，在一個波形上也可以對1出現(xiàn)的次序和兩個1之間的間隔進(jìn)行編程。進(jìn)而，一個波形還可以由非連續(xù)地增加亮度的方法而定義。例如，亮度0000可以為最亮的強(qiáng)度。通常，1之間等距產(chǎn)生的效果最好。但是顯示屏本身材料也起有很大作用。如上所述，亮度波形代表了本發(fā)明可編程的第二個特征。
權(quán)重存儲器404中的全部亮度波形作為圖4B的多路器471的輸入。具體地，表2第一行的亮度波形對應(yīng)于WEIGHT_ROW0
，表2第二行的亮度波形對應(yīng)于WEIGHT_ROW1
，表2第三行的亮度波形對應(yīng)于WEIGHT_ROW2
，如此類推。
表2
圖6是說明波形指針產(chǎn)生電路401的框圖。如圖6所示，波形指針產(chǎn)生電路401包含水平偏移電路601、垂直偏移電路602、加法器電路603、畫面偏移電路604。畫面偏移電路604接收垂直同步信號VSYNC和可以是來自一個編程寄存器的畫面計數(shù)器加倍信號FCDOUBLE作為輸入，信號FCDOUBLE表示畫面偏移電路604輸出的畫面計數(shù)的偏移值是“1”還是“2”。畫面偏移電路604的輸出是一個以16為模的數(shù)值，與一個亮度波形周期中的畫幅數(shù)(16)相吻合。更具體地說，如果信號FCDOUBLE是LOW，畫面偏移電路的輸出計入1，反之，如果信號FCDOUBLE是HIGH，畫面偏移電路604的輸出計入2。
畫面計數(shù)器加倍信號FCDOUBLE對單屏單掃描的STN-LCD一般設(shè)置為LOW，對雙屏雙掃描的STN-LCD一般設(shè)置為HIGH。因為平面顯示器界面一次為雙屏STN-LCD輸出兩幅畫面的數(shù)據(jù)，通常需要雙屏STN-LCD的畫面計數(shù)加倍。對于雙屏DSTN，上下兩屏需要同時驅(qū)動。
圖7用一個例子表示了畫面偏移電路604。如圖7所示，畫面偏移電路604包含多路器700、加法器701、以16為模的寄存器702。畫面計數(shù)信號FPFC[3∶0]被送到寄存器702，這是一個用來監(jiān)視畫面計數(shù)的4比特以16為模的寄存器。寄存器702以16為模吻合了亮度波形的16幅畫面。根據(jù)這一邏輯，如果亮度波形有M幅畫面，寄存器702就需要是一個以M為模的寄存器。寄存器702將它的數(shù)值輸出給加法電路603。此外，寄存器702還把它的數(shù)值送到加法器701作為輸入，加法器701接收多路器700的輸出作為它的另一輸入。多路器700接收二進(jìn)位數(shù)值“0001”和“0010”作為輸入，還有畫面計數(shù)器加倍信號FCDOUBLE作為選擇信號。根據(jù)不同的畫面計數(shù)器加倍信號FCDOUBLE，多路器700允許二進(jìn)位數(shù)值“0001”或“0010”通過，作為它的輸出。加法器701將寄存器702的當(dāng)前值加到多路器700輸出的所需偏移值上，用以決定當(dāng)前畫幅的偏移值。加法器701的輸出送到以16為模的寄存器702作為輸入，寄存器702受到每一幅畫面所產(chǎn)生的VSYNC信號的時鐘控制。
圖8表示了水平像素偏移電路601。如圖8所示，水平像素偏移電路601包括與門801-802、加法器804、閉鎖電路805-806。初始水平偏移INITHO[3∶0]是一個可以用來改變水平像素偏移電路601輸出的可編程4比特數(shù)值，被送到加法器804作為輸入，加法器804的另一個輸入是閉鎖電路806的輸出。水平像素計數(shù)信號FPHC[3∶0]送到與門801作為輸入。水平計數(shù)達(dá)到15，就表明到達(dá)這一塊的水平像素邊界，此時與門801輸出一個HIGH信號，反之，如果沒有到達(dá)邊界，與門801就輸出一個LOW信號。
與門801的輸出送到閉鎖電路805作為輸入。閉鎖電路805在時鐘為LOW時，可以傳遞D輸入到Q輸出，它是一個對水平敏感的半閉鎖，在時鐘為LOW時是活性的。因此，可以使用一個半閉鎖和活性的LOW時鐘設(shè)計閉鎖電路805。時鐘信號FRCCLK用來驅(qū)動閉鎖電路805。閉鎖電路805的輸出送到與門802作為輸入，與門802的另一個輸入是時鐘信號FRCCLK。這樣，與門802的輸出可用來作為一個傳遞時鐘信號，這個信號只有到達(dá)了一個塊的水平像素邊界并且時鐘信號FRCCLK為HIGH時才為HIGH。由與門802輸出的傳遞時鐘信號送到閉鎖電路806作為時鐘信號。表示一個新的顯示行開始的水平同步信號HSYNC送到閉鎖電路805-806作為重置信號。因此，在每一顯示行的開始，閉鎖電路805-806都被設(shè)置為0。
加法器804是一個4比特的加法器，它的輸出送到閉鎖電路806作為輸入。閉鎖電路806可以是一個D型閉鎖或是一個主仆型閉鎖。閉鎖電路806然后為加法器804提供第二個輸入，閉鎖電路806的輸出也送到加法器804作為輸入。這樣，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個快的水平像素邊界時，水平偏移使用以16為模的加法加上一個初始水平偏移INITHO[3∶0]獲得更新。當(dāng)HSYNC為活性時，水平偏移在每一顯示行的開始重置為0。
圖9表示了垂直行偏移電路602。如圖9所示，垂直行偏移電路602包括與門901-903、加法器905、閉鎖電路906。初始縱行值INITVO[3∶0]是一個可以用來改變垂直行偏移電路602輸出的可編程4比特數(shù)值，被送到加法器905作為輸入，加法器905的另一個輸入是閉鎖電路906的輸出。
以16為模的垂直計數(shù)器信號FPVC[3∶0]被反向后送到與門901作為輸入。當(dāng)垂直計數(shù)為0時，與門901輸出一個HIGH信號。反之，與門901輸出一個LOW信號。與門901的輸出送到與門902作為輸入，與門902收到的第二個輸入是表示當(dāng)前行是否處于垂直活動顯示范圍之內(nèi)的垂直顯示激活信號VDE。如果當(dāng)前行處于活動顯示范圍內(nèi)，并且垂直計數(shù)為0(表示一個塊的縱列的開始)，與門902輸出一個HIGH信號，反之，與門902輸出一個LOW信號。與門902的輸出送到與門903作為輸入，與門902收到的第二個輸入是水平同步信號HSYNC。水平同步信號HSYNC用來作為產(chǎn)生垂直行偏移的“時鐘”。
如果當(dāng)前像素位于活動顯示范圍之內(nèi)，并且是塊垂直行的開始，信號HSYNC也在高位，表示垂直偏移應(yīng)該更新以反映該塊當(dāng)前的垂直位置，與門903輸出一個HIGH信號。反之，與門903輸出一個LOW信號。與門903的輸出用于閉鎖電路906的時鐘。閉鎖電路906可由D型閉鎖或其他主仆型閉鎖設(shè)計而成。如前面所述，閉鎖電路906的輸出送到加法器905作為輸入。這樣，當(dāng)滿足以上條件時，垂直偏移就被更新。表示到達(dá)顯示畫面盡頭的垂直同步信號VSYNC送到閉鎖電路906做為重置信號。這樣，就在顯示畫面開始之前，垂直偏移被重置為0。
圖10表示了包含加法電路1001-1004的加法器603。加法電路1001接收的輸入有來自畫面偏移電路604的畫面偏移值、來自水平偏移電路601的水平偏移值、來自垂直像素偏移電路602的垂直行偏移值、來自塊存儲器402的像素映射數(shù)據(jù)。加法電路1001將輸入執(zhí)行以16為模的加法，決定一個波形訪問指針值。加法電路1001的輸出送到加法器1002-1004。
加法器1002-1004都是以16為模的加法器，用來決定特定顏色(即紅色、綠色、藍(lán)色)的波形訪問指針值。更加具體地說，加法器1002用來組合一個紅色像素色彩偏移值和來自加法電路1001的波形訪問指針值，加法器1003用來組合一個綠色像素色彩偏移值和來自閉鎖電路1005的波形訪問指針值，加法器1004用來組合一個藍(lán)色像素色彩偏移值和來自閉鎖電路1005的波形訪問指針值。這些特定顏色的波形訪問指針值然后送到多路計數(shù)電路405作為選擇信號。紅色、綠色、藍(lán)色的色彩偏移值可以由一個用不同數(shù)值編程的寄存器產(chǎn)生。
如上所述，在本發(fā)明中，畫面偏移值、水平像素偏移值、垂直行偏移值、色彩偏移值都用來作為決定波形訪問指針的變量。因此，它們代表著產(chǎn)生灰度數(shù)據(jù)中的新的可編程特性。其思想是使畫面調(diào)制的順序在顯示屏上的一個像素及其臨近像素之間顯得盡可能的隨機(jī)。本發(fā)明的所有編程特性可以用來減少所有像素在同一畫面中同時打開和關(guān)閉，從而避免了屏幕閃爍。所有偏移值都是為了使本發(fā)明可應(yīng)用于不同的無源矩陣LCD顯示屏這一艱苦的目標(biāo)。
以上介紹了本發(fā)明的具體實(shí)施例-可變型灰度陰影數(shù)據(jù)產(chǎn)生系統(tǒng)、裝置和方法。盡管本發(fā)明是用一個具體實(shí)施例描述的，但本發(fā)明并不能解釋為只局限于這樣的實(shí)施例，本發(fā)明的解釋以下列根據(jù)權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1．一種根據(jù)在像素按行與列排列的數(shù)字顯示上的輸入彩色像素數(shù)據(jù)產(chǎn)生畫面比率調(diào)制數(shù)據(jù)的裝置，該裝置將像素劃分為具有預(yù)先決定的像素數(shù)的塊，所述裝置包括接收像素映射數(shù)據(jù)值作為輸入的第一存儲器，該第一存儲器根據(jù)行與列地址選擇所接收的像素映射數(shù)據(jù)值作為輸出；與所述第一存儲器相耦合的指針產(chǎn)生電路，一個畫面計數(shù)器，一個水平像素計數(shù)器，和一個垂直行計數(shù)器，該指針產(chǎn)生電路根據(jù)水平像素計數(shù)，垂直行計數(shù)，畫面計數(shù)，像素映射數(shù)據(jù)，和像素色彩偏移值產(chǎn)生波形訪問指針；用于存儲預(yù)定數(shù)量的亮度波形的第二存儲器，其中，每個所述亮度波形具有預(yù)定數(shù)量的指令比特，對應(yīng)于與該亮度波形相關(guān)的一個畫面周期中的畫面；和與所述第二存儲器和所述指針產(chǎn)生電路相耦合的多路復(fù)用電路，所述多路復(fù)用電路根據(jù)所述波形訪問指針和所述輸入像素色彩數(shù)據(jù)選擇輸出來自所述第二存儲器的亮度波形。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述輸入像素色彩數(shù)據(jù)用來訪問所述第二存儲器的行而所述波形訪問指針用來訪問所述第二存儲器的列。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括一個模式選擇電路，用于根據(jù)模式選擇信號按照預(yù)先決定的方案選擇像素色彩數(shù)據(jù)輸出到所述多路復(fù)用電路。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述模式選擇電路按照表1的方法實(shí)現(xiàn)預(yù)先決定的方案。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述模式選擇電路設(shè)計為分別映射像素的紅色色彩數(shù)據(jù)、像素的綠色色彩數(shù)據(jù)、像素的藍(lán)色色彩數(shù)據(jù)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述指針產(chǎn)生電路包括接收垂直同步信號和畫面計數(shù)加倍信號作為輸入的畫面偏移電路，所述畫面偏移電路通過在畫面計數(shù)上加偏移值以生成一個畫面偏移值，其中，所述偏移值是由所述畫面計數(shù)加倍信號確定的，所述畫面偏移值是一個以M為模的計數(shù)，而M是一個周期里的畫面數(shù)量；接收初始水平偏移值、水平像素計數(shù)、和一個水平同步信號作為輸入的水平像素偏移電路，其中所述水平像素計數(shù)以N為模，而N是所述第一存儲器每行數(shù)據(jù)值的數(shù)量，所述水平像素偏移電路確定更新水平偏移值；接收所述初始垂直偏移值、垂直行計數(shù)、水平同步信號、垂直同步信號、激活顯示面積信號作為輸入的垂直行偏移電路，其中，所述垂直行計數(shù)是以L為模，而L是所述第一存儲器的每一列數(shù)據(jù)值的數(shù)量，所述垂直行偏移電路確定更新垂直偏移值；和連接到所述畫面偏移電路、水平像素偏移電路、垂直像素偏移電路的加法器電路，所述加法器電路進(jìn)一步接收像素色彩偏移值作為輸入，疊加畫面偏移值、更新水平偏移值、更新垂直偏移值和像素色彩偏移值，以確定波形訪問指針。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，水平像素偏移電路含有一個以M為模的加法器，以M為模的所述加法器將以M為模的初始水平偏移值加到水平塊邊界上以前更新的水平偏移值中，以確定新的更新水平偏移值。
8．根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，所述垂直行偏移電路含有一個以M為模的加法器，以M為模的所述加法器將以M為模的初始垂直偏移值加到垂直塊邊界上以前更新的垂直偏移值中，以確定新的更新垂直偏移值。
9．根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，所述加法器電路包括接收畫面偏移值、更新水平偏移值、更新垂直偏移值和選擇像素映射值作為輸入的以M為模的第一加法器電路，該第一加法器電路疊加畫面偏移值、更新水平偏移值、更新垂直偏移值以及選擇像素映射值，以確定一個疊加值；和接收像素色彩偏移值和疊加值作為輸入的以M為模的第二加法器電路，該第二加法器疊加像素色彩偏移值和鎖定的疊加值，以確定第二存儲器使用的波形訪問指針。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述像素色彩偏移值由像素紅色色彩偏移值、像素綠色色彩偏移值、和像素藍(lán)色色彩偏移值構(gòu)成。
11．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多路復(fù)用電路用于將像素紅色色彩數(shù)據(jù)、像素綠色色彩數(shù)據(jù)、像素藍(lán)色色彩數(shù)據(jù)分成多路。
12．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一存儲器和第二存儲器是隨機(jī)存取存儲器。
13．根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第一存儲器能夠存儲N×L個元素，每個元素有一個從0到M-1排列的值，其中，N和L分別是每個塊水平和垂直方向的像素數(shù)。
14．根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，所述第二存儲器能夠存儲(M+1)個亮度波形，每個亮度波形有M個指令比特數(shù)。
15．一種計算機(jī)系統(tǒng)包括一個中央處理器；一個連接到所述中央處理器的存儲器；一個連接到所述中央處理器的存儲控制器；一個連接到所述中央處理器的顯示控制器；一個連接到所述顯示控制器的平面顯示屏界面，該平面顯示屏界面含有一個生成畫面比率調(diào)制數(shù)據(jù)的灰度濃淡處理裝置，以響應(yīng)具有像素縱橫排列的數(shù)字顯示的輸入色彩像素數(shù)據(jù)，所述裝置把像素排列成塊，每一個塊具有事先確定的像素數(shù)，所述裝置包括一個接收像素映射數(shù)據(jù)值作為輸入的第一存儲器，該第一存儲器為輸出選擇接收的像素映射數(shù)據(jù)值，以對應(yīng)行和列的地址；一個連接到第一存儲器、一個畫面計數(shù)器、一個水平像素計數(shù)器、和一個垂直行計數(shù)器的指針生成電路，該指針生成電路根據(jù)水平像素計數(shù)、垂直行計數(shù)、畫面計數(shù)、像素映射數(shù)據(jù)、和像素色彩偏移值，生成一個波形訪問指針；一個用于存儲預(yù)定數(shù)量亮度波形的第二存儲器，每個亮度波形都有預(yù)定數(shù)量的指令比特數(shù)，相應(yīng)于與所述亮度波形相關(guān)的畫面周期內(nèi)的畫面；一個連接到所述第二存儲器和所述指針生成電路的多路復(fù)用電路，該多路復(fù)用電路為輸出選擇來自所述第二存儲器的亮度波形，以對應(yīng)所述波形訪問指針和輸入像素色彩數(shù)據(jù)。
16．根據(jù)權(quán)利要求15所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中所述輸入像素色彩數(shù)據(jù)用于訪問所述第二存儲器的行，所述波形訪問指針用于訪問所述第二存儲器的列。
17．根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個模式選擇電路，該模式選擇電路根據(jù)事先確定的方案，為輸出到多路復(fù)用電路選擇像素色彩數(shù)據(jù)，以響應(yīng)模式選擇信號。
18．根據(jù)權(quán)利要求17所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中，由所述模式選擇電路執(zhí)行的預(yù)定方案參照表1。
19．根據(jù)權(quán)利要求15所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中所述指針生成電路包括一個接收垂直同步信號和畫面計數(shù)加倍信號作為輸入的畫面偏移電路，該畫面偏移電路通過在畫面計數(shù)上加偏移值，生成畫面偏移值，其中，所述偏移值是由畫面計數(shù)加倍信號確定的，所述畫面偏移值以M為模的計數(shù)，M是一個周期里的畫面數(shù)量；一個接收初始水平偏移值、水平像素計數(shù)、和水平同步信號作為輸入的水平像素偏移電路，其中，所述水平像素計數(shù)以N為模，N是所述第一存儲器每行的數(shù)據(jù)值數(shù)量，所述水平像素偏移電路確定更新水平偏移值；一個接收初始垂直偏移值、垂直行計數(shù)、水平同步信號、垂直同步信號、和激活顯示面積信號作為輸入的垂直行偏移電路，其中，所述垂直行計數(shù)以L為模，L是所述第一存儲器每一列數(shù)據(jù)值數(shù)量，所述垂直行偏移電路確定更新垂直偏移值；一個連接到畫面偏移電路、水平像素偏移電路、和垂直像素偏移電路的加法器電路，該加法器電路進(jìn)一步接收像素色彩偏移值作為輸入，所述加法器電路疊加畫面偏移值、更新水平偏移值、更新垂直偏移值、和像素色彩偏移值，以確定所述波形訪問指針。
20．根據(jù)權(quán)利要求19所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述水平像素偏移電路包括一個以M為模的加法器，所述以M為模的加法器在一個水平塊邊界以前的更新水平偏移值上加以M為模的初始水平偏移值，以確定更新水平偏移值。
21．根據(jù)權(quán)利要求19所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述垂直行偏移電路含有一個以M為模的加法器，所述以M為模的加法器在一個垂直塊邊界以前的更新垂直偏移值上加以M為模初始垂直偏移值，以確定更新垂直偏移值。
22．根據(jù)權(quán)利要求19所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中所述的加法器包括一個接收畫面偏移值、更新水平偏移值、更新垂直偏移值、和選擇的像素映射值作為輸入的以M為模的第一加法器電路，該第一加法器電路疊加畫面偏移值、更新水平偏移值、更新垂直偏移值、和選擇的像素映射值，以確定一個疊加值；一個接收像素色彩偏移值和疊加值作為輸入的以M為模第二加法器電路，該第二加法器疊加像素色彩偏移值和鎖定的疊加值，以確定所述第二存儲器所用的波形訪問指針。
23．響應(yīng)具有行列排列像素的數(shù)字顯示的輸入色彩像素數(shù)據(jù)產(chǎn)生畫面等級調(diào)制數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟將所述像素排列成每個具有事先確定的像素數(shù)的塊；將輸入像素映射數(shù)據(jù)值存儲到一個第一存儲器里；從所述第一存儲器中選出像素映射數(shù)據(jù)值作為輸出，對應(yīng)行和列的地址；將事先確定的亮度波形數(shù)存儲到一個第二存儲器中，該亮度波形對應(yīng)于與波形相關(guān)的畫面周期內(nèi)的畫面的預(yù)定指令比特數(shù)；產(chǎn)生一個基于水平像素計數(shù)、垂直行計數(shù)、畫面計數(shù)、像素映射數(shù)據(jù)、和像素色彩偏移值上的波形訪問指針；和為輸出選擇一個來自所述第二存儲器的亮度波形，以對應(yīng)波形訪問指針和像素色彩數(shù)據(jù)。
24．根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，根據(jù)預(yù)定的方案，為對應(yīng)模式選擇信號，進(jìn)一步包括為輸出選擇像素色彩數(shù)據(jù)的步驟。
全文摘要
本裝置生成對應(yīng)于輸入色彩數(shù)據(jù)的灰度濃淡處理數(shù)據(jù)。它經(jīng)濟(jì)實(shí)用并且可編程。本發(fā)明允許每一種色彩(比如紅色、綠色、藍(lán)色)生成多達(dá)16個亮度級別。在本發(fā)明中，每一種色彩象素均可以進(jìn)行編程，通過動態(tài)改變像素色彩偏移、畫面偏移、列偏移、行偏移、和像素映射數(shù)據(jù)等各種變量，選擇存儲在存儲器中16種亮度波形的任意一種。根據(jù)上述變量生成一個訪問波形指針，用于選擇存儲器中的一個亮度波形。存儲在儲存器中的亮度波形也可以編程。
文檔編號G09G3/36GK1317132SQ99810564
公開日2001年10月10日 申請日期1999年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月1日
發(fā)明者伊格內(nèi)修斯·詹德拉素維塔 申請人:伊格內(nèi)修斯·詹德拉素維塔