專利名稱：顯示控制設(shè)備的顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示控制設(shè)備的顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，尤其適用于醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀等設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀等設(shè)備包括主機(jī)和顯示器。主機(jī)上一般包括有顯示控制設(shè)備，以產(chǎn)生有特定時(shí)序的顯示信號(hào)，去驅(qū)動(dòng)顯示器。除醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀之外，其他帶有主機(jī)和顯示器的設(shè)備也采用類似的方案，例如計(jì)算機(jī)等。
驅(qū)動(dòng)顯示器的數(shù)字顯示信號(hào)時(shí)序見圖1。其中，thd，tvd分別為行、場(chǎng)有效周期，分別就是水平象素點(diǎn)個(gè)數(shù)和垂直象素點(diǎn)個(gè)數(shù)。
thp，tvp分別為行、場(chǎng)同步信號(hào)脈寬。
thF，tvf分別為行、場(chǎng)前沿周期，也叫行、場(chǎng)同步偏移量。
thb，tvb分別為行、場(chǎng)后沿周期。
th為行周期，數(shù)值上等于thd+thp+thf+thb。
tv為列周期，數(shù)值上等于tvd+tvp+tvf+tvb。
其余標(biāo)號(hào)含義如下Vertical場(chǎng)掃描，Vsync場(chǎng)同步，Display period顯示周期，DE顯示使能，Horizontal行掃描，Hsync行同步。
行/場(chǎng)前沿、同步、后沿的總時(shí)間稱為行/場(chǎng)消隱時(shí)間。
對(duì)用戶來說，最直觀也最影響顯示效果的時(shí)序參數(shù)就是分辨率，即thd，tvd。
與CRT顯示器不同，液晶顯示器的分辨率是制造商設(shè)定的，一旦制造好便不能改變。如果主機(jī)輸出顯示信號(hào)的分辨率與液晶顯示器實(shí)際分辨率不同，顯示器顯示的效果不佳甚至根本不能顯示。
視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(VESA)定義了若干標(biāo)準(zhǔn)來解決主機(jī)識(shí)別顯示器特性的問題。其中E-EDID標(biāo)準(zhǔn)定義了一個(gè)保存顯示器各種特性參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。凡是符合該標(biāo)準(zhǔn)的顯示器內(nèi)部都應(yīng)集成實(shí)現(xiàn)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器(如EEPROM)，并提供一定接口供主機(jī)訪問。與此相配套，E-DDC標(biāo)準(zhǔn)則是定義主機(jī)訪問顯示器EDID數(shù)據(jù)的接口標(biāo)準(zhǔn)。有了以上標(biāo)準(zhǔn)，主機(jī)可以獲得顯示器的時(shí)序參數(shù)。
然而目前計(jì)算機(jī)等顯示控制設(shè)備雖然能識(shí)別顯示器支持的分辨率，但并不主動(dòng)調(diào)整到顯示器的最佳分辨率，而是讓用戶手動(dòng)設(shè)定。對(duì)于諸如監(jiān)護(hù)儀的嵌入式設(shè)備，大多沒有提供接口供用戶設(shè)定分辨率，甚至根本不能調(diào)整分辨率，這種情況下如果更換了與設(shè)備默認(rèn)分辨率不符的顯示器，更改起來將非常麻煩。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種顯示控制設(shè)備的顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，使主機(jī)能根據(jù)接入顯示器的實(shí)際時(shí)序參數(shù)自動(dòng)調(diào)整自身顯示時(shí)序參數(shù)，例如分辨率，從而使顯示器工作在最優(yōu)化的狀態(tài)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的顯示控制設(shè)備的顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法包括如下步驟A、顯示控制芯片通過顯示數(shù)據(jù)通道接口DDC訪問顯示器的擴(kuò)展顯示標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)EDID，獲得顯示器所支持的時(shí)序參數(shù)或最佳時(shí)序參數(shù)；B、根據(jù)這些參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定時(shí)鐘頻率和顯示時(shí)序參數(shù)寄存器，從而使顯示控制芯片輸出信號(hào)的時(shí)序與顯示器匹配。
優(yōu)選地，在步驟A之前，顯示控制芯片首先判斷是否有顯示器接入。
優(yōu)選地，步驟B中所述時(shí)鐘由一個(gè)可編程時(shí)鐘芯片產(chǎn)生，該芯片可以輸出多種頻率值的時(shí)鐘，這些頻率值是幾種分辨率顯示器的典型時(shí)鐘頻率，通過控制時(shí)鐘芯片引腳來選擇哪一種頻率有效。
優(yōu)選地，步驟B中使顯示控制芯片輸出信號(hào)的時(shí)序與顯示器匹配的方法包括如下步驟B1、將讀到和計(jì)算出的時(shí)序參數(shù)寫入顯示控制芯片的時(shí)序參數(shù)寄存器；B2、設(shè)定好時(shí)序參數(shù)寄存器組后，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)序產(chǎn)生單元，它包含一個(gè)行計(jì)數(shù)器和一個(gè)列計(jì)數(shù)器，所述行計(jì)數(shù)器產(chǎn)生縱坐標(biāo)，并產(chǎn)生場(chǎng)同步信號(hào)；所述列計(jì)數(shù)器產(chǎn)生橫坐標(biāo)，并產(chǎn)生行同步信號(hào)和顯示使能信號(hào)；B3、利用時(shí)序參數(shù)寄存器的設(shè)定值對(duì)所述行計(jì)數(shù)器和列計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)變、顯示使能信號(hào)和行/場(chǎng)同步信號(hào)的產(chǎn)生進(jìn)行控制。
優(yōu)選地，步驟B3中對(duì)所述行計(jì)數(shù)器和列計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)變、顯示使能信號(hào)和行/場(chǎng)同步信號(hào)的產(chǎn)生進(jìn)行控制的方法包括如下步驟B31、列計(jì)數(shù)器在每個(gè)顯示時(shí)鐘上升沿加1，計(jì)數(shù)值在0～thd-1時(shí)記為DE有效，當(dāng)計(jì)數(shù)到thd+thf-1時(shí)，使行同步信號(hào)為低，計(jì)數(shù)到thd+thf+thp-1時(shí)使其恢復(fù)為高；最后計(jì)到thd+thf+thp+thb-1，一行掃描完畢，計(jì)數(shù)器復(fù)位，開始下一行的橫坐標(biāo)計(jì)數(shù)；B32、行計(jì)數(shù)器在列計(jì)數(shù)到thd+thf+thp+thb-1即每掃描完一行時(shí)加1，當(dāng)行計(jì)數(shù)到tvd+tvf-1時(shí)，使場(chǎng)同步信號(hào)為低，計(jì)數(shù)到tvd+tvf+tvp-1時(shí)使其恢復(fù)為高，最后計(jì)到tvd+tvf+tvp+tvb-1，計(jì)數(shù)器復(fù)位，開始下一幀的縱坐標(biāo)計(jì)數(shù)；行、列計(jì)數(shù)器在DE有效期間的值即為當(dāng)前象素點(diǎn)在屏幕上的坐標(biāo)，顯存控制單元根據(jù)行列計(jì)數(shù)器的值從顯存取出對(duì)應(yīng)顯示數(shù)據(jù)送出。
優(yōu)選地，步驟B1中，將讀到和計(jì)算出的時(shí)序參數(shù)寫入顯示控制芯片的時(shí)序參數(shù)寄存器是用系統(tǒng)軟件來執(zhí)行的，或者是用DDC控制器直接以硬件的方式來執(zhí)行的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)由于本發(fā)明在完成對(duì)顯示器接入檢測(cè)和讀取顯示器EDID數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定時(shí)鐘頻率和顯示時(shí)序參數(shù)寄存器，從而使顯示控制芯片輸出信號(hào)的時(shí)序與顯示器匹配，從而能夠自適應(yīng)調(diào)整輸出顯示信號(hào)的時(shí)序參數(shù)，不需要用戶設(shè)定。

圖1是數(shù)字顯示信號(hào)時(shí)序示意圖。
圖2是顯示控制芯片邏輯框圖。
具體實(shí)施方式

下述實(shí)施例利用FPGA/ASIC實(shí)現(xiàn)的顯示控制芯片，能夠通過DDC(顯示數(shù)據(jù)通道)接口訪問顯示器的EDID(擴(kuò)展顯示標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù))，獲得顯示器的時(shí)序參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)自動(dòng)調(diào)整輸出信號(hào)的時(shí)序參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)與顯示器的最佳匹配。
所述FPGA/ASIC實(shí)現(xiàn)的顯示控制芯片邏輯框圖如圖2，主要包括時(shí)序發(fā)生單元、DDC控制單元，顯存控制單元以及熱插拔檢測(cè)單元等。顯示控制芯片產(chǎn)生的數(shù)字顯示信號(hào)經(jīng)過VGA或者DVI的接口芯片轉(zhuǎn)換成相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的顯示信號(hào)，連同兩個(gè)DDC信號(hào)一起接到顯示器。對(duì)于DVI接口的顯示器，會(huì)輸出一個(gè)熱插拔檢測(cè)信號(hào)HPD給顯示控制芯片。
顯示時(shí)鐘(圖2的Pixelclk)由一個(gè)可編程時(shí)鐘芯片產(chǎn)生。該芯片可以輸出若干種頻率值的時(shí)鐘。這幾組頻率值是幾種分辨率顯示器的典型時(shí)鐘頻率。通過控制時(shí)鐘芯片引腳來選擇哪一種頻率有效。這樣可以適應(yīng)若干種常用分辨率的顯示器顯示控制芯片內(nèi)部的DDC控制器模塊符合VESAE-DDC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上就一個(gè)I2C主設(shè)備控制器，它通過I2C的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)(圖2的DDC_SDA，DDC_SCL)訪問顯示器的EDID。顯示器存儲(chǔ)EDID數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器對(duì)于DDC控制器來說就是I2C從設(shè)備，地址固定為A0H。
當(dāng)主機(jī)上電后，顯示控制芯片首先檢測(cè)是否有顯示器接入。對(duì)于DVI接口的顯示器，如果上電前已接入或帶電接入，HPD信號(hào)有效，熱插拔檢測(cè)單元判斷有DVI顯示器接入。對(duì)于VGA接口的顯示器，沒有熱插拔檢測(cè)信號(hào)，因此DDC控制器每隔一段時(shí)間便從器件地址0xA0、偏移量為0x00～0x07的地址范圍上讀取數(shù)據(jù)，如果在地址為0x00和0x07的兩個(gè)字節(jié)上讀回0x00，其他字節(jié)讀回0xff時(shí)，表明為有效的EDID數(shù)據(jù)，即有顯示器接入。
在沒有檢測(cè)到顯示器接入前，顯示控制芯片不會(huì)輸出信號(hào)。
在判斷有顯示器接入后，DDC控制器從器件地址0xA0，偏移量為0x36～0x41的地址上讀出數(shù)據(jù)。這個(gè)范圍的地址保存了顯示器最優(yōu)化的時(shí)序參數(shù)具體定義如下表1、EDID關(guān)于時(shí)序參數(shù)的定義
通過DDC控制器讀出的這些數(shù)據(jù)就可以得到顯示器最佳時(shí)鐘頻率、分辨率、行/場(chǎng)前沿周期(即行/場(chǎng)偏移)、行/場(chǎng)同步脈寬，，并能計(jì)算出行/場(chǎng)后沿周期(行/場(chǎng)消隱時(shí)間一行/場(chǎng)偏移量-行/場(chǎng)同步脈寬)。系統(tǒng)軟件一方面將可編程時(shí)鐘輸出頻率設(shè)定到合適值，另一方面將讀到和計(jì)算出的時(shí)序參數(shù)寫入顯示控制芯片的時(shí)序參數(shù)寄存器，定義如下表2顯示時(shí)序參數(shù)寄存器(16位)
設(shè)定好時(shí)序參數(shù)寄存器組后，系統(tǒng)軟件便啟動(dòng)時(shí)序產(chǎn)生單元，它主要包含一個(gè)行計(jì)數(shù)器和一個(gè)列計(jì)數(shù)器。行計(jì)數(shù)器產(chǎn)生縱坐標(biāo)，并產(chǎn)生場(chǎng)同步信號(hào)；列計(jì)數(shù)器產(chǎn)生橫坐標(biāo)，并產(chǎn)生行同步信號(hào)和顯示使能信號(hào)。這兩個(gè)計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)變、顯示使能信號(hào)和行/場(chǎng)同步信號(hào)的產(chǎn)生受時(shí)序參數(shù)寄存器設(shè)定值的控制列計(jì)數(shù)器在每個(gè)顯示時(shí)鐘上升沿加1，計(jì)數(shù)值在0～thd-1時(shí)記為“DE有效”，當(dāng)計(jì)數(shù)到thd+thf-1時(shí)，使行同步信號(hào)為低，計(jì)數(shù)到thd+thf+thp-1時(shí)使其恢復(fù)為高。最后計(jì)到thd+thf+thp+thb-1，一行掃描完畢，計(jì)數(shù)器復(fù)位，開始下一行的橫坐標(biāo)計(jì)數(shù)。
行計(jì)數(shù)器在列計(jì)數(shù)到thd+thf+thp+thb-1即每掃描完一行時(shí)加1。當(dāng)行計(jì)數(shù)到tvd+tvf-1時(shí)，使場(chǎng)同步信號(hào)為低，計(jì)數(shù)到tvd+tvf+tvp-1時(shí)使其恢復(fù)為高。最后計(jì)到tvd+tvf+tvp+tvb-1，計(jì)數(shù)器復(fù)位，開始下一幀的縱坐標(biāo)計(jì)數(shù)。
行、列計(jì)數(shù)器在DE有效期間的值即為當(dāng)前象素點(diǎn)在屏幕上的坐標(biāo)。顯存控制單元根據(jù)行列計(jì)數(shù)器的值從顯存取出對(duì)應(yīng)顯示數(shù)據(jù)送出。
綜上所述，本發(fā)明在完成對(duì)顯示器接入檢測(cè)和讀取顯示器EDID數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)軟件自動(dòng)設(shè)定時(shí)鐘頻率和顯示時(shí)序參數(shù)寄存器，從而使顯示控制芯片輸出信號(hào)的時(shí)序與顯示器匹配，不需要用戶設(shè)定。
本發(fā)明經(jīng)某產(chǎn)品預(yù)研項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)(方法)在作以下的變更后，還可以提供相近的功效DDC控制器獲得顯示器時(shí)序參數(shù)后，可以不用系統(tǒng)軟件來執(zhí)行顯示時(shí)序參數(shù)寄存器組的寫入，而是DDC控制器直接以硬件的方式更新這些參數(shù)寄存器，同樣實(shí)現(xiàn)了時(shí)序參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整。
本發(fā)明還可以運(yùn)用在能夠適用于需要連接不同分辨率顯示終端的設(shè)備、方法上，不限于醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀。
權(quán)利要求
1.一種顯示控制設(shè)備的顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征是包括如下步驟A、顯示控制芯片通過顯示數(shù)據(jù)通道DDC接口訪問顯示器的擴(kuò)展顯示標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)EDID，獲得顯示器所支持的時(shí)序參數(shù)或最佳時(shí)序參數(shù)；B、根據(jù)這些參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定時(shí)鐘頻率和顯示時(shí)序參數(shù)寄存器，從而使顯示控制芯片輸出信號(hào)的時(shí)序與顯示器匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示控制設(shè)備的顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征是在步驟A之前，顯示控制芯片首先判斷是否有顯示器接入。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示控制設(shè)備的顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征是步驟B中所述時(shí)鐘由一個(gè)可編程時(shí)鐘芯片產(chǎn)生，該芯片可以輸出多種頻率值的時(shí)鐘，這些頻率值是幾種分辨率顯示器的典型時(shí)鐘頻率，通過控制時(shí)鐘芯片引腳來選擇哪一種頻率有效。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示控制設(shè)備的顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征是步驟B中使顯示控制芯片輸出信號(hào)的時(shí)序與顯示器匹配的方法包括如下步驟B1、將讀到和計(jì)算出的時(shí)序參數(shù)寫入顯示控制芯片的時(shí)序參數(shù)寄存器；B2、設(shè)定好時(shí)序參數(shù)寄存器組后，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)序產(chǎn)生單元，它包含一個(gè)行計(jì)數(shù)器和一個(gè)列計(jì)數(shù)器，所述行計(jì)數(shù)器產(chǎn)生縱坐標(biāo)，并產(chǎn)生場(chǎng)同步信號(hào)；所述列計(jì)數(shù)器產(chǎn)生橫坐標(biāo)，并產(chǎn)生行同步信號(hào)和顯示使能信號(hào)；B3、利用時(shí)序參數(shù)寄存器的設(shè)定值對(duì)所述行計(jì)數(shù)器和列計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)變、顯示使能信號(hào)和行/場(chǎng)同步信號(hào)的產(chǎn)生進(jìn)行控制。
5.如權(quán)利要求4所述的顯示控制設(shè)備的顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征是步驟B3中對(duì)所述行計(jì)數(shù)器和列計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)變、顯示使能信號(hào)和行/場(chǎng)同步信號(hào)的產(chǎn)生進(jìn)行控制的方法包括如下步驟B31、列計(jì)數(shù)器在每個(gè)顯示時(shí)鐘上升沿加1，計(jì)數(shù)值在0～thd-1時(shí)記為DE有效，當(dāng)計(jì)數(shù)到thd+thf-1時(shí)，使行同步信號(hào)為低，計(jì)數(shù)到thd+thf+thp-1時(shí)使其恢復(fù)為高；最后計(jì)到thd+thf+thp+thb-1，一行掃描完畢，計(jì)數(shù)器復(fù)位，開始下一行的橫坐標(biāo)計(jì)數(shù)；B32、行計(jì)數(shù)器在列計(jì)數(shù)到thd+thf+thp+thb-1即每掃描完一行時(shí)加1，當(dāng)行計(jì)數(shù)到tvd+tvf-1時(shí)，使場(chǎng)同步信號(hào)為低，計(jì)數(shù)到tvd+tvf+tvp-1時(shí)使其恢復(fù)為高，最后計(jì)到tvd+tvf+tvp+tvb-1，計(jì)數(shù)器復(fù)位，開始下一幀的縱坐標(biāo)計(jì)數(shù)；其中，行、列計(jì)數(shù)器在DE有效期間的值即為當(dāng)前象素點(diǎn)在屏幕上的坐標(biāo)，顯存控制單元根據(jù)行列計(jì)數(shù)器的值從顯存取出對(duì)應(yīng)顯示數(shù)據(jù)送出。
6.如權(quán)利要求4所述的顯示控制設(shè)備的顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征是步驟B1中，將讀到和計(jì)算出的時(shí)序參數(shù)寫入顯示控制芯片的時(shí)序參數(shù)寄存器是用系統(tǒng)軟件來執(zhí)行的，或者是用DDC控制器直接以硬件的方式來執(zhí)行的。
全文摘要
一種顯示控制設(shè)備的顯示時(shí)序參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，使醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀等設(shè)備的主機(jī)能根據(jù)接入顯示器的實(shí)際時(shí)序參數(shù)自動(dòng)調(diào)整自身顯示時(shí)序參數(shù)，例如分辨率，從而使顯示器工作在最優(yōu)化的狀態(tài)，而不需要用戶設(shè)定。其特征是包括如下步驟A.顯示控制芯片通過顯示數(shù)據(jù)通道DDC接口訪問顯示器的擴(kuò)展顯示標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)EDID，獲得顯示器所支持的時(shí)序參數(shù)或最佳時(shí)序參數(shù)；B.根據(jù)這些參數(shù)，系統(tǒng)軟件自動(dòng)設(shè)定時(shí)鐘步頻率和顯示時(shí)序參數(shù)寄存器，從而使顯示控制芯片輸出信號(hào)的時(shí)序與顯示器匹配。
文檔編號(hào)G09G5/00GK101025882SQ2006100339
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者萬力勱, 姚力 申請(qǐng)人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司