專利名稱：顯示控制器及相關方法
技術領域：
本發明有關于一種顯示控制器及相關方法，特別指一種用來可將顯示控制參數寫入顯示控制寄存器的顯示控制器及相關方法。
背景技術：
圖1顯示公知圖像顯示系統10的功能方塊圖。圖像顯示系統10包含用來顯示圖像的圖像顯示裝置12、及耦接圖像顯示裝置12的顯示控制寄存器14。顯示控制寄存器14存儲用來控制圖像顯示裝置12的設定參數，圖像顯示裝置12依據其參數設定進行顯示圖像，公知技術的顯示控制寄存器14會于任意時刻被修改，如此一來，圖像顯示裝置12于非空白時段顯示圖像時會發生畫面跳動、或甚至畫面中斷的情形。
圖2顯示公知另一圖像顯示系統20的功能方塊圖以解決圖像顯示系統10的缺點。除了圖像顯示裝置12及顯示控制寄存器14外，圖像顯示系統20還包含耦接顯示控制寄存器14的附屬寄存器24。
附屬寄存器24可隨時被更改其參數設定，但僅于空白時段才將寄存于其內的參數設定復制至顯示控制寄存器14，雖然圖像顯示系統20可解決畫面跳動及畫面中斷的問題，然而附屬寄存器24必須對應顯示控制寄存器14的硬件個數增加，本領域技術人員可明了目前的顯示控制寄存器14的個數達上百個，因此相對付出的代價也很可觀，故增加了圖像顯示系統20的制造成本。
發明內容
本發明揭示一種顯示控制器，包含顯示控制寄存器，用以存儲多個顯示控制參數，其可耦接至圖像顯示裝置；先進先出寄存器，用來寄存數據；以及控制電路，耦接顯示控制寄存器及先進先出寄存器，可存取動態隨機存取存儲器；其中，控制電路可將顯示控制參數經由先進先出寄存器寄存至存儲器中，然后控制電路于同步空白期間(synchronizing blank period)將寄存于存儲器中的顯示控制參數讀取至先進先出寄存器中，再存儲至顯示控制寄存器。
本發明還揭示一種用以將多個顯示控制參數寫入一顯示控制寄存器的狀態機，包含進入存儲器寫入禁止模式；當檢測到存儲器寫入啟動觸發，進入存儲器寫入模式，以將顯示控制參數寫入動態隨機存取存儲器中，否則停留于存儲器寫入禁止模式；進入存儲器讀取禁止模式；以及當檢測到同步空白期間，進入讀取模式，以將顯示控制參數從動態隨機存取存儲器寫入顯示控制寄存器，否則停留于存儲器讀取禁止模式。
本發明進一步揭示一種將多個顯示控制參數寫入一顯示控制寄存器的方法，包含下列步驟檢測存儲器寫入的信號觸發；將顯示控制參數經由先進先出寄存器寄存至動態隨機存取存儲器，以響應于存儲器寫入的信號觸發；以及于同步空白期間將顯示控制參數從存儲器經由先進先出寄存器寫入顯示控制寄存器，較佳地，同步空白期間通過檢測顯示啟動信號的下降沿而決定。
圖1為公知圖像顯示系統的功能方塊圖。
圖2為公知另一圖像顯示系統的功能方塊圖。
圖3為本發明的較佳實施例中圖像顯示系統的功能方塊圖。
圖4為控制圖3所顯示的圖像顯示系統中控制電路的狀態機。
圖5顯示相關于垂直同步信號的同步空白期間的波形圖。
圖6顯示相關于圖4的狀態機工作的方法流程圖。
主要元件符號說明10、20、30 圖像顯示系統 12圖像顯示裝置14 顯示控制寄存器 24附屬寄存器32 顯示控制器 34外接存儲器36 控制電路 38先進先出寄存器40 多工器 42解多工器44、52 輸入端 46、58輸出端54 第一輸出端 56第二輸出端60 第一輸入端 62第二輸入端37 微控制器 64、66控制端100 狀態機
具體實施例方式
圖3顯示本發明的較佳實施例中圖像顯示系統30的功能方塊圖。圖像顯示系統30包含圖像顯示裝置12、耦接圖像顯示裝置12的顯示控制器32、以及耦接顯示控制器32的外接存儲器34。
顯示控制器32包含顯示控制寄存器14、耦接于顯示控制寄存器14及外接存儲器34間的控制電路36、以及耦接控制電路36的先進先出寄存器38。先進先出寄存器38用來寄存數據；控制電路36用來控制先進先出寄存器38的輸出入路徑，而將寄存于其內的數據存儲至外接存儲器34內、以及用來控制外接存儲器34將存儲于其內的數據寄存至先進先出寄存器38進而寫入顯示控制寄存器14內。
控制電路36包含耦接于外接存儲器34及先進先出寄存器38間的多工器40、以及耦接于外接存儲器34、先進先出寄存器38、及顯示控制寄存器14間的解多工器42；而先進先出寄存器38具有輸入端44及輸出端46。
解多工器42具有輸入端52以耦接先進先出寄存器38的輸出端46、第一輸出端54以耦接顯示控制寄存器14、以及第二輸出端56以耦接外接存儲器34；多工器40具有輸出端58以耦接先進先出寄存器38的輸入端44、第一輸入端60以耦接至外接存儲器34、以及第二輸入端62用來接收控制參數，多工器40及解多工器42分別具有控制端64及66，而第一輸入端60用來接收存儲于外接存儲器34內的數據。控制電路36較佳地配合適當的韌體程式工作，在此具體實施例中，將舉例說明利用控制電路36配合圖4的狀態機(state machine)100進行工作，較佳地包含下列狀態狀態102開始，初始化為存儲器寫入禁止模式，禁止控制參數經由先進先出寄存器38寫進外部存儲器34，以下狀態機的說明應注意到“啟動(enable)”與“禁止(disable)”可以分別對應到一般常用的“1”與“0”的標示說明。
狀態104控制電路36檢測是否存儲器寫入啟動，若檢測到存儲器寫入啟動，進入狀態106，否則持續停留在此狀態104，并處于存儲器寫入禁止模式；舉例而言，微控制器37下達寫入參數命令給控制電路36，使得控制電路36檢測到存儲器寫入啟動；本領域技術人員應可注意到微控制器37可以在顯示控制器32的外部，或集成到顯示控制器32內，而微控制器37可為8051微控制器，可依應用環境而異。
狀態106寫入模式；在寫入模式時，控制電路36通過控制端64控制多工器40的傳輸路徑，將微控制器37端傳送過來的顯示控制參數先寫入先進先出寄存器38，并通過控制端66控制解多工器42將寫入先進先出寄存器38的顯示控制參數轉送寄存至外部存儲器34，較佳地為動態隨機存取存儲器34，狀態106會持續地進行到脫離寫入模式為止。應注意到此狀態下，微控制器37欲改寫顯示控制參數，但完全未影響到顯示控制寄存器14的內容，故完全不影響到圖像顯示裝置12的正常顯示；另一方面，舉例而言，將微控制器37端將顯示控制參數先寫入先進先出寄存器38可以通過數據總線寫入或者I2C總線寫入...等等變化。
狀態108檢測同步空白期間，并處于存儲器讀取禁止模式；顯示控制器32中的控制電路36通過檢測同步空白期間，而決定是否要進入讀取模式。
狀態110讀取模式；在讀取模式下，控制電路36通過控制端64控制多工器40的傳輸路徑，將外部存儲器34中先前寄存的顯示控制參數經多工器40讀回先進先出寄存器38，并通過控制端66控制解多工器42將先進先出寄存器38的顯示控制參數實際寫入顯示控制寄存器14；當讀取參數數量小于先前寫入參數數量時，持續停留于此讀取模式，當讀取完畢后，狀態機回到最初的狀態104，即存儲器寫入禁止模式，控制電路36檢測是否存儲器寫入啟動。由于在改寫顯示控制寄存器14的內容利用顯示同步空白期間，因此避免影響圖像顯示裝置12的顯示。
本領域技術人員應可注意到配合以上狀態機的工作，本發明不需要增設上百個附屬寄存器即可實現改寫顯示控制寄存器14的內容設定，而不影響圖像顯示裝置12的顯示；而且，先進先出寄存器38可以選用先前硬件已經具有的適當寬度與深度的先進先出寄存器38配合工作即可，并無須另外專屬設置，舉例而言，先進先出寄存器38的寬度可選用配合外接存儲器34的寬度，例如64位寬度。改寫顯示控制寄存器14可以在顯示系統30工作的任何時機發生，舉例而言，使用者可能改變顯示系統30的顯示模式、分辨率、頻率、亮度、對比度...等等，顯示控制寄存器14可能需要配合更改屏幕顯示起始位置、結束位置...等等；而先進先出寄存器38可能具有其他多種用途，舉例而言用來搭配微控制器37進行工作，例如屏幕直接顯示(on screen display，OSD)。
圖5顯示相關于垂直同步信號(VSYNC)的同步空白期間的波形圖，每一次主張(assert)垂直同步信號代表一個幀(frame)的起始，顯示啟動(DisplayEnable，DE)信號的高電平部分代表真正有顯示數據的期間，而低電平部分代表同步空白期間，本發明的控制電路36利用同步空白期間將寄存于外接存儲器34中的顯示控制參數先寫入先進先出寄存器38，再寫入顯示控制寄存器14；本領域技術人員應可注意到，在顯示領域當中也可利用水平同步信號(HSYNC)的空白期間。
圖6顯示相關于圖4的狀態機工作的方法流程圖，此流程圖從步驟600開始，首先步驟620檢測是否有存儲器寫入信號觸發，例如微控制器37下達顯示控制參數寫入命令所造成的信號觸發，若一直未發生信號觸發，則返回此步驟620，也就是狀態機中提到的停留于存儲器寫入禁止模式；而若步驟620檢測到存儲器寫入信號觸發，前進步驟640。于步驟640，將顯示控制參數經由先進先出寄存器38寄存至外接存儲器34，應注意到此步驟中，微控制器37欲改寫顯示控制參數，但完全未影響到顯示控制寄存器14的內容，故完全不影響到圖像顯示裝置12的正常顯示，前進至步驟660。于步驟660，檢測是否為同步空白期間，較佳地檢測DE信號的下降沿觸發，其代表同步空白期間的開始，若為同步空白期間則前進步驟680，否則停留于此步驟660。于步驟680，將顯示控制參數從外部存儲器34經由先進先出寄存器38正式寫入顯示控制寄存器14，而此時為同步空白期間，故可在不需要增設附屬寄存器24的情況下，確保顯示控制參數的更改不會破壞圖像顯示或造成抖動，完成此步驟后再返回步驟620，而顯示控制參數包括顯示模式、分辨率、頻率、亮度、對比度、屏幕顯示起始位置、結束位置...等等參數。
綜上所述，本發明揭示一種顯示控制器，包含顯示控制寄存器，用以存儲多個顯示控制參數，其可耦接至圖像顯示裝置；先進先出寄存器，用來寄存數據；以及控制電路，耦接顯示控制寄存器及先進先出寄存器，可存取動態隨機存取存儲器；其中，控制電路可將顯示控制參數經由先進先出寄存器寄存至存儲器中，然后控制電路于同步空白期間將寄存于存儲器中的顯示控制參數讀取至先進先出寄存器中，再存儲至顯示控制寄存器。
本發明亦揭示一種用以將多個顯示控制參數寫入一顯示控制寄存器的狀態機，包含進入存儲器寫入禁止模式；當檢測到存儲器寫入啟動觸發，進入存儲器寫入模式，以將顯示控制參數寫入動態隨機存取存儲器中，否則停留于存儲器寫入禁止模式；進入存儲器讀取禁止模式；以及當檢測到同步空白期間，進入讀取模式，以將顯示控制參數從動態隨機存取存儲器寫入顯示控制寄存器，否則停留于存儲器讀取禁止模式。
本發明進一步揭示一種將多個顯示控制參數寫入一顯示控制寄存器的方法，包含下列步驟檢測存儲器寫入的信號觸發；將顯示控制參數經由先進先出寄存器寄存至動態隨機存取存儲器，以響應于存儲器寫入的信號觸發；以及于同步空白期間將顯示控制參數從存儲器經由先進先出寄存器寫入顯示控制寄存器，較佳地，同步空白期間通過檢測顯示啟動信號的下降沿而決定。
以上所述僅為本發明的優選實施例，凡依本發明權利要求所進行的等效變化與修改，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種顯示控制器，包含一顯示控制寄存器，用以存儲多個顯示控制參數，其可耦接至一圖像顯示裝置；一先進先出寄存器，用來寄存數據；以及一控制電路，耦接該顯示控制寄存器及該先進先出寄存器，可存取一存儲器，其中，該控制電路可將該多個顯示控制參數經由該先進先出寄存器寄存至該存儲器中，然后該控制電路于一同步空白期間將寄存于該存儲器中的該多個顯示控制參數讀取至該先進先出寄存器中，再存儲至該顯示控制寄存器。
2.如權利要求1所述的顯示控制器，其中該存儲器為一外接存儲器。
3.如權利要求2所述的顯示控制器，其中該外接存儲器為一動態隨機存取存儲器。
4.如權利要求2所述的顯示控制器，其中該控制電路包含一多工器以及一解多工器。
5.如權利要求4所述的顯示控制器，其中該多工器具有一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，分別耦接該外接存儲器、一微控制器及該先進先出寄存器，而該解多工器具有一第一輸出端、一第二輸出端以及一輸入端，分別耦接該顯示控制寄存器、該外接存儲器及該先進先出寄存器。
6.如權利要求5所述的顯示控制器，其中該多工器及該解多工器分別具有一第一控制端及一第二控制端，經由該第一控制端及第二控制端改變數據傳輸路徑，使得該微控制器依序經由該多工器、該先進先出寄存器及該解多工器將該多個顯示控制參數寄存至該外接存儲器中。
7.如權利要求5所述的顯示控制器，其中該多工器及該解多工器分別具有一第一控制端及一第二控制端，經由該第一控制端及第二控制端改變數據傳輸路徑，使得該外接存儲器可于該同步空白期間依序經由該多工器、該先進先出寄存器及該解多工器將該多個顯示控制參數寫入該顯示控制寄存器中。
8.如權利要求5所述的顯示控制器，其中該微控制器為一8051微控制器。
9.如權利要求5所述的顯示控制器，其中該微控制器經由一數據總線耦接于該控制電路而傳輸該多個顯示控制參數。
10.如權利要求5所述的顯示控制器，其中該微控制器經由一I2C總線耦接于該控制電路而傳輸該多個顯示控制參數。
11.如權利要求7所述的顯示控制器，其中該同步空白期間相關于一垂直同步信號。
12.如權利要求7所述的顯示控制器，其中該同步空白期間相關于一水平同步信號。
13.一種將多個顯示控制參數寫入一顯示控制寄存器的方法，包含下列步驟檢測一存儲器寫入的信號觸發；將該多個顯示控制參數經由一先進先出寄存器寄存至一存儲器，以響應于該存儲器寫入的信號觸發；以及于一同步空白期間將該多個顯示控制參數從該存儲器經由該先進先出寄存器寫入該顯示控制寄存器。
14.如權利要求13所述的方法，其中該存儲器寫入的信號觸發由一微控制器所下達的一寫入參數的命令所觸發。
15.如權利要求13所述的方法，其中該同步空白期間通過檢測一顯示啟動信號的一下降沿而決定。
16.如權利要求13所述的方法，其中該存儲器為一外部動態隨機存取存儲器。
17.一種用以將多個顯示控制參數寫入一顯示控制寄存器的狀態機，包含進入一存儲器寫入禁止模式；當檢測到一存儲器寫入啟動觸發，進入一存儲器寫入模式，以將該多個顯示控制參數寫入一存儲器中，否則停留于該存儲器寫入禁止模式；進入一存儲器讀取禁止模式；以及當檢測到一同步空白期間，進入一讀取模式，以將該多個顯示控制參數從該存儲器寫入該顯示控制寄存器，否則停留于該存儲器讀取禁止模式。
18.如權利要求17所述的狀態機，其中該存儲器為一外部動態隨機存取存儲器。
19.如權利要求17所述的狀態機，其中檢測該同步空白期間而進入讀取模式的狀態檢測一顯示啟動信號的一下降沿。
20.如權利要求17所述的狀態機，其中該同步空白期間相關于一垂直同步信號。
全文摘要
一種顯示控制器及相關方法，顯示控制器包含顯示控制寄存器，用以存儲多個顯示控制參數，其可耦接至圖像顯示裝置；先進先出寄存器，用來寄存數據；以及控制電路，耦接顯示控制寄存器及先進先出寄存器，可存取動態隨機存取存儲器；其中，控制電路可將顯示控制參數經由先進先出寄存器寄存至存儲器中，然后控制電路于同步空白期間將寄存于存儲器中的顯示控制參數讀取至先進先出寄存器中，再存儲至顯示控制寄存器。
文檔編號G06F13/00GK1664914SQ20051005263
公開日2005年9月7日 申請日期2005年3月7日 優先權日2004年3月5日
發明者鄭昆楠, 洪瑞鴻 申請人:晨星半導體股份有限公司