專利名稱：使有源尋址顯示中平均計算率最小的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說屬電子顯示技術(shù)領(lǐng)域。具體地說，本發(fā)明為有源尋址的均方根值(rms)響應(yīng)的顯示系統(tǒng)推出一種大大減小平均計算率的方法和裝置，從而降低了電能消耗。
直接多路尋址的均方根值響應(yīng)電子顯示器的例子是眾所周知的液晶顯示器(LCD)。在這種顯示器中，有一種向到型的液晶材料夾在兩塊平行的玻璃板之間。在這兩塊玻璃板的與液晶材料接觸的表面上配列著一些電極。通常一塊板上的電極排成垂直的列，而另一塊板上的電極則排成水平的行，以驅(qū)動到電極和行電極交會處的象元。對于高信息內(nèi)容的顯示器來說，如用作便攜式膝上型計算機監(jiān)視器的顯示器，要求有大量的象元以顯示各種信息形式。目前在計算機中已廣泛采用具有480行640到構(gòu)成307，200個象元的點陣式液晶顯示器，可望不久即有幾百萬個象元的點陣式液晶顯示器問世。
在所謂均方根值響應(yīng)顯示器(rms responding display)中，一個象元的光學(xué)狀態(tài)主要取決于加在這個象元上的電壓(即加在象元相對的兩個電極上的電壓差)的平方。液晶顯示器有一個固有時間常數(shù)，它表征了一個象元的光學(xué)狀態(tài)在加在象元上的電壓改變后回到平衡狀態(tài)所需的時間。就目前技術(shù)而言，液晶顯示器的時間常數(shù)已經(jīng)做到接近許多電視顯示器可采用的幀周期(約16.7毫秒)。這樣小的時間常數(shù)可以使液晶顯示器很快響應(yīng)，不會有明顯地拖影產(chǎn)生，特別有利于活動畫面。
常規(guī)的液晶顯示器直接多路尋址方法在顯示器常數(shù)接近幀周期時會遇到一個問題。可以會產(chǎn)生這個問題的原因是，常規(guī)的直接多路尋址方法要使每一個象元在每一幀中要遭到一個非常窄的“選擇”脈沖。這個選擇脈沖的電壓通常比以幀周期平均的均方根值電壓高7至13倍。在時間常數(shù)很小的液晶顯示器中，一個象元的光學(xué)狀態(tài)會趨向選擇脈沖之間返回到平衡狀態(tài)，因此降低了圖象的對比度，因為人眼具有對瞬時亮度進(jìn)行平均的積分作用。此外，高電平的選擇脈沖在某些類型的液晶顯示器中可能引起定位不穩(wěn)的情況。
為了克服上述問題，已經(jīng)推出一種稱為有源尋址(active addressing)的方法。這種有源尋址方法用由一系列周期脈沖構(gòu)成的信號組連續(xù)對各行電極進(jìn)行驅(qū)動。這些周期脈沖信號的公共周期T與幀周期對應(yīng)。行驅(qū)動信號與要顯示的圖象無關(guān)，最好是正交和經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的。所謂正交是指，某一行的行驅(qū)動信號與另一行的行驅(qū)動信號的乘積在幀周期內(nèi)的積分等于零。所謂標(biāo)準(zhǔn)化是指，各行的行驅(qū)動信號在幀周期T內(nèi)有相同的均方根電壓。
在每個幀周期中，對于每個列要根據(jù)列中各象元的總情況為該列電極計算和產(chǎn)生一個列信號，其列電壓在該幀周期任何時間t時的值正比于考慮到這列中的各象元所得到的和。將表示一個象元的光學(xué)狀態(tài)的“象元值”(-1表示最“亮”，+1表示最“暗”，而在-1和+1之間的值表示相應(yīng)的灰度梯度)乘以這個象元的行信號在時間t時的值，再將所得的各象元的這個乘積加在一起就得到了這個和。如果這些標(biāo)準(zhǔn)正交的行信號都只是在兩個行電壓電平(+1、-1)之間來回切換，那應(yīng)上述和就可以表示為列中加有第一行電壓電平的各象元的象元值之和減去加有第二行電壓電平的各象元的象元值之和。
如果采用上述有源尋址方式進(jìn)行驅(qū)動，則在數(shù)學(xué)上可以證明，加到顯示器每個象元上的是一個在幀周期內(nèi)平均的均方根值電壓，因此，這個均方根值電壓與這個象元的象元值成正比。有源尋址的優(yōu)點是保證可顯示的圖象具有高的對比度。因為有源尋址是在每個象元上加了一連串電平相當(dāng)?shù)?2-5倍的均方根值電壓)、在整個幀周期內(nèi)擴展的選擇脈沖，而不是在一個幀周期每個象元只加一個高電平選擇脈沖。此外，由于選擇脈沖串的電平很低，因此大大減少了定位不穩(wěn)發(fā)生的可能性。
有源尋址的問題是要求在每秒鐘內(nèi)完成大量的計算。就一個具有480行640列的灰度級顯示器和每秒60幀的幀速率而言，要求每秒完成差不多100億次計算。當(dāng)然，以目前的技術(shù)完成這樣高速度的計算是可能的，但對用于有源尋址顯示器的計算器來說還應(yīng)該考慮至今尚未提出的低電能消耗的體系結(jié)構(gòu)。電能消耗問題在諸如電池供電的膝上型計算機之類的便攜型應(yīng)用中特別重要，電池壽命是這類設(shè)備初始設(shè)計時亟需顧及的。
因此，就要求開發(fā)一種可以將平均計算率降至最小從而使得計算器所要求的電能消耗大大降低的控制和驅(qū)動有源尋址顯示器的方法和裝置。
本發(fā)明所提出的使得在對一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行有源尋址計算以驅(qū)動具有一組電極的顯示器的處理系統(tǒng)中的平均計算率降至最小的方法包括以下各步對需要處理和顯示的這幀數(shù)據(jù)中的各象元值進(jìn)行監(jiān)測;將鄰近的所監(jiān)測的象元值加以比較，確定該數(shù)據(jù)的分辨力;然后根據(jù)所確定的數(shù)據(jù)分辨力控制處理系統(tǒng)，通過修改有源尋址計算將平均計算率降至最小。
本發(fā)明所提出的使得在對一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行有源尋址計算以驅(qū)動具有一組電極的顯示器的處理系統(tǒng)中的平均計算率降至最小的裝置包括一個用來監(jiān)測需要處理和顯示的這幀數(shù)據(jù)中的各象元值的監(jiān)測器;以及一個接到監(jiān)測器上、用來將鄰近的可監(jiān)測的象元值加以比較從而確定該數(shù)據(jù)的分辨力的比較器。這種裝置還包括一個接到比較器上的控制器，該控制器根據(jù)所確定的數(shù)據(jù)分辨力控制處理系統(tǒng)，通過修改有源尋址計算將平均計算率降至最小。
本發(fā)明還提出了一種電子設(shè)備，這種電子設(shè)備包括一個用來產(chǎn)生一幀顯示數(shù)據(jù)信息的電子電路和一個與電子電路連接、用來支承和保護(hù)電子電路的機殼。電子設(shè)備還包括一個與電子電路連接、用來顯示信息的接受有源尋址的顯示器，這個有源尋址顯示器有一系列受一組電極控制的象元。電子設(shè)備還包括一個與電子電路連接、用來對那幀數(shù)據(jù)進(jìn)行有源尋址計算以驅(qū)動有源尋址顯示器的處理系統(tǒng)和一個使處理系統(tǒng)的平均計算率降至最小的裝置。這個裝置有一個用來監(jiān)測數(shù)據(jù)幀中各象元值的監(jiān)測器和一個接到監(jiān)測器上、用來比較鄰近的可監(jiān)測的象元值以確定該數(shù)據(jù)分辨力的比較器。這個裝置還包括一個連接到比較器上的控制器，該控制器根據(jù)所確定的數(shù)據(jù)分辨力控制處理系統(tǒng)，通過修改有源尋址計算將平均計算率降至最小。
在本說明的附圖中

圖1為常規(guī)液晶顯示器的局部正視圖;
圖2為沿圖1的線2-2切剖的剖視圖;
圖3為本發(fā)明優(yōu)選實施例所采用的一個8×8沃爾什(walsh)函數(shù)矩陣;
圖4為與圖3的沃爾什函數(shù)相應(yīng)的驅(qū)動信號;
圖5為作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的顯示系統(tǒng)的電方框圖;
圖6為圖5所示顯示系統(tǒng)中的處理系統(tǒng)的電方框圖;
圖7為圖6所示處理系統(tǒng)中的均方根值校正因子計算器和分辨力監(jiān)測器的電方框圖;
圖8為圖6所示處理系統(tǒng)中的計算器的電方框圖;
圖9為圖6所示處理系統(tǒng)中的控制器的電方框圖;
圖10為作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的個人計算機的電方框圖;
圖11為圖10所示個人計算機的正視圖;
圖12為作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的顯示系統(tǒng)的工作流程圖;
圖13為作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的均方根值校正因子計算器的工作流程圖;
圖14為作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的計算器的工作流程圖;
圖15為作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的分辨力監(jiān)視器的工作流程圖;
圖16為說明按本發(fā)明優(yōu)選實施例分辨力監(jiān)測器對象元值進(jìn)行分組以確定分辨力的情況的象元值分組圖;
圖17為作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的控制器的工作流程圖;
圖18為說明作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的分辨力監(jiān)測器中的固件情況的固件圖;以及圖19為作為本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的分辨力監(jiān)測器的工作流程圖。
參見圖1和2，這兩個圖分別示出了一個常用液晶顯示器(LCD)100的局部正視和剖視圖。由圖可見，顯示器100有兩塊透明的基板，第一基板102和第二基板204，其中夾著一層液晶材料202。邊封204防止了液晶材料逸出LCD100。LCD100還包括一組由配置在第二基板206上的行電極106和配置在第一基板102上的列電極104構(gòu)成的透明電極。在每個列電極104和行電極106交會的點(如交會點108)上，加在相應(yīng)交會電極104、106上的電壓可以控制其中的液晶材料202的光學(xué)狀態(tài)，從而形成了一個可控的象元。雖然，本發(fā)明的這個優(yōu)選實施例用的是LCD，但可以理解其它類型的顯示器件也可以使用，只要這種顯示器件的光學(xué)特性象LCD的均方根值響應(yīng)一樣是對加在象元上的電壓的平方作出響應(yīng)的。
圖3和4分別示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例所采用的沃爾什函數(shù)300的8×8(三階)矩陣的相應(yīng)的沃爾什波400。沃爾什函數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)正交的，因此優(yōu)先用于如前所述的有原尋址顯示系統(tǒng)。當(dāng)用于這種顯示系統(tǒng)時，具有由沃爾什波400表示的電平的電壓分別加到LCD100的相應(yīng)行電相上。例如，沃爾什波形404、406、408可以分別加到行電極106的第一(最上面的)、第二、第三電極上，依此類推。在LCD應(yīng)用中，最好不用沃爾什波402，因為沃爾什波402會用一個不希望的直流電壓對LCD致偏。
值得注意的是，在每個時隙t內(nèi)各沃爾什波400的值不變。對于8個沃爾什波400來說，時隙t的寬度等于沃爾什波400的一個從開始410到結(jié)束402的全循環(huán)的寬度的八分之一。當(dāng)用沃爾什波400對顯示器進(jìn)行有源尋址時，沃爾什波400的一個全循環(huán)的寬度設(shè)定為等于幀周期，也就是接收用來控制顯示器100的各個象元108的一個完整的數(shù)據(jù)集的時間。
8個沃爾什波400能夠分別一一驅(qū)動多至8個(如果不用沃爾什波402則是7個)行電極106。當(dāng)然實際上顯示器有許多行。例如，在筆記本計算機中目前廣泛使用的是480行640列的顯示器。因為沃爾什函數(shù)矩陣是在由2的乘方可確定的各完備集內(nèi)取的，并且由于正交性的要求，任何一個沃爾什波最多只能驅(qū)動一個行電極，因此要驅(qū)動一個具有480個行電極106的顯示器就需要一個512×512(即29×29)的沃爾什函數(shù)矩陣。在這種情況下，時隙上的寬度等于幀周期的1/512?？捎?80個沃爾什波來驅(qū)動480個行電極106，而剩下的32個(最好其中包括具有直流偏置的第一沃爾什波402)不加使用。
圖5示出了作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的一個顯示系統(tǒng)500的電方框圖。這個顯示系統(tǒng)包括一組與最好是8比特寬的數(shù)據(jù)輸入線508連接的處理系統(tǒng)510，用來接收需要顯示的各幀數(shù)據(jù)。為了降低每個處理系統(tǒng)510的計算要求，LCD100分成8個區(qū)511，分別由相應(yīng)的一個處理系統(tǒng)510管轄，每個區(qū)都含有160個列電極104和240個行電極106。
處理系統(tǒng)510通過最好是8比特寬的列輸出線512接到諸如索尼公司(Song Corporation)生產(chǎn)的CXD1178Q型那樣的視頻數(shù)模變換器(DAC)502上，以便將處理系統(tǒng)510的數(shù)字輸出信號變換成相應(yīng)模擬的列驅(qū)動信號。DAC502諸如精工-伊普松公司(Seiko Epson Corporation)生產(chǎn)的SED1779DOA型驅(qū)動器那樣的模擬型列驅(qū)動器504上，以便用模擬的列驅(qū)動信號驅(qū)動LCD100的列電極104。有兩個處理系統(tǒng)510還通過行輸出線514接到諸如精工-伊普松公司生產(chǎn)的SED1704型驅(qū)動器那樣的數(shù)字型行驅(qū)動器506上，以便用一組預(yù)定的沃爾什波驅(qū)動LCD100上半部和下半部的行電極106。當(dāng)然，DAC502、列驅(qū)動器504和行驅(qū)動器506也可以用其它類似的器件實現(xiàn)。
列驅(qū)動器504和行驅(qū)動器506接收和存儲一批需要在時隙t(見圖4)期間加到各列電極104和行電極106上的驅(qū)動電平信息。然后列、行驅(qū)動器504、506按照所接收到的驅(qū)動電平信息同時將各驅(qū)動電平加到相應(yīng)的列、行電極104、106，并且一直保持到列、行驅(qū)動器504、506接收到下一批也就是與下一個時隙t相應(yīng)的驅(qū)動電平信息。這樣，各列、行電極104、106的驅(qū)動信號的變化是相互同步的。
圖6示出了作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的顯示系統(tǒng)中的一個處理系統(tǒng)510的電方框圖。由圖可見，數(shù)據(jù)輸入線508接到處理系統(tǒng)510的第一、第二寫入控制邏輯器602、604上。第一、第二寫入控制邏輯器602、604都包括常用的串并行變換器、計數(shù)器和隨機存取存儲器(RAM)控制邏輯。第一、第二寫入控制邏輯器602、604的功能是接收來自數(shù)據(jù)輸入線508的表示各象元狀態(tài)的數(shù)據(jù)將所接收的數(shù)據(jù)變換成數(shù)據(jù)字節(jié)，通過并行總線630送至第一、第二緩沖RAM606、608存儲起來。在第一、第二緩沖RAM606、608中的數(shù)據(jù)字節(jié)由第一、第二寫入控制邏輯器602、604組織成數(shù)據(jù)塊，每個數(shù)據(jù)塊與由一組大小根據(jù)本發(fā)明確定、處于這個處理系統(tǒng)510管轄的區(qū)域511內(nèi)的列電極104控制的各象元108對應(yīng)。
控制器622通過控制總線624接到第一、第二寫入控制邏輯器602、604和第一、第二緩沖RAM606、608上，對它們的操作加以控制?？刂破?22通過控制總線624，虛擬值線636以及計算器部分啟用線639接到第一、第二計算器610、612上，對它們的操作加以控制。控制器622通過總線624接到第一、第二行驅(qū)動移位寄存器614，616上，也對它們的操作加以控制?？刂破?22還通過總線624接到有效值校正因子計算器和分辨力監(jiān)測器632上，控制均方根值較正因子計算器和分辨力監(jiān)測器632，并且接收和存儲從均方根值較正因子計算器和分辨力監(jiān)測器632發(fā)來的所確定的校正因子和分辨力值。均方根值較正因子計算器和分辨力監(jiān)測器632還接到數(shù)據(jù)輸入線508上，對各幀數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，確定校正因子和數(shù)據(jù)分辨力，這在下面將結(jié)合圖7加以說明。接到控制器622上的還有同步線638和時鐘線642，使得控制器622的工作與輸入數(shù)據(jù)同步。
控制器622對第一、第二寫入控制邏輯器602、604的工作進(jìn)行協(xié)調(diào)，使得第一、第二寫入控制邏輯器602、604交替處理從數(shù)據(jù)輸入線508上接收到的各幀數(shù)據(jù)。也就是說，第一寫入控制邏輯602接收一幀數(shù)據(jù)和把這幀數(shù)據(jù)傳送給第一緩沖RAM606。接著第二寫入控制邏輯器604接收下一幀數(shù)據(jù)和把這幀數(shù)據(jù)傳送給第二緩沖RAM608。然后第一寫入控制邏輯器602接收再下一幀數(shù)據(jù)和將這幀數(shù)據(jù)傳送給第一緩沖RAM606，以此類推，隔幀數(shù)據(jù)接收和傳送。
第一、第二緩沖RAM606、608通過并行數(shù)據(jù)總線634接到第一、第二計算器610、612上，以便對每個沃爾什波時隙t內(nèi)驅(qū)動到電極104的值進(jìn)行計算。平行數(shù)據(jù)總線634應(yīng)足夠?qū)?，以保證同時傳送由該處理系統(tǒng)510管轄的LCD100的區(qū)域511中各列電極104控制的所有象元108的象元值。例如，在管轄240行、每個象元值是8比特的處理系統(tǒng)510中，第一、第二并行數(shù)據(jù)總線634都必需要有1920條并行通路。第一、第二計算器610、612下面將會詳細(xì)加以說明。
第一、第二計算器610、612還通過轉(zhuǎn)接總線636接到第一、第二行驅(qū)動移位寄存器614、616上，通過轉(zhuǎn)接總線636將各沃爾什函數(shù)值轉(zhuǎn)換給第一、第二計算器610、612。并行轉(zhuǎn)接總線636必需足夠?qū)挘员ＷC轉(zhuǎn)接該處理系統(tǒng)510管轄的每一行的一比特沃爾什函數(shù)值。例如，在管轄240行的處理系統(tǒng)510中，并行轉(zhuǎn)接總線636必需要有240條并行通路?？梢岳斫猓m然沃爾什函數(shù)是優(yōu)選函數(shù)，但第一、第二計算器610、612也可以使用其它標(biāo)準(zhǔn)正交函數(shù)進(jìn)行計算。
第一、第二行驅(qū)動移位寄存器614、616的功能是從控制器622接收與該處理系統(tǒng)510管轄的各行相應(yīng)的各時隙t內(nèi)的沃爾什函數(shù)值。接收到時隙t內(nèi)的沃爾什函數(shù)值后，第一、第二行驅(qū)動移位寄存器614、616就將可接收到的時隙t內(nèi)的沃爾什函數(shù)值轉(zhuǎn)給第一、第二計算器610、612，用來計算時隙t內(nèi)的各列驅(qū)動信號，這在以后將要加以說明。第一、第二行驅(qū)動移位寄存器614、616還以控制器622根據(jù)本發(fā)明控制的速率用與處理系統(tǒng)510管轄各行相應(yīng)的各時隙t內(nèi)的沃爾什函數(shù)值驅(qū)動行輸出線514。
控制器622對第一、第二計算器610、612和第一、第二行驅(qū)動移位寄存器614、616的操作進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，使得第一、第二計算器610、612和第一、第二行驅(qū)動移位寄存器614、616交替處理從第一、第二緩沖RAM606、608讀出的各幀數(shù)據(jù)。也就是說，第一計算器610和第一行驅(qū)動移位寄存器614處理一幀數(shù)據(jù)和按照對這幀數(shù)據(jù)計算得出的值驅(qū)動列輸出線512和行輸出線514。接著第一計算器612和第二行驅(qū)動移位寄存器616處理下一幀數(shù)據(jù)和按照對這幀數(shù)據(jù)計算得出的值驅(qū)動列輸出線512和行輸出線514。然后第一計算器610和第一行驅(qū)動移位寄存器614處理再下一幀數(shù)據(jù)和按照對這幀數(shù)據(jù)計算得出的值驅(qū)動列輸出線512和行輸出線514，依此類推，處理隔幀數(shù)據(jù)。
所以要在處理系統(tǒng)510中采取交替處理的原因是，在第一緩沖RAM606正接收一幀新的數(shù)據(jù)時，第二緩沖RAM608可以將上次接收到的那幀數(shù)據(jù)傳送給第二計算器612輸出，反之亦然。顯然，由于第一、第二計算器610、612和第一、第二行驅(qū)動移位寄存器614，616都是隔幀有效的，因此可以省去其中一個計算器和一個行驅(qū)動移位寄存器。當(dāng)然這就需要附加控制和數(shù)據(jù)路由選擇電路，以便使得單獨一個計算器能交替地從第一和第二緩沖RAM606、608接收數(shù)據(jù)。同樣，第一和第二寫入控制邏輯器602、604可以合并成單獨一個寫入控制邏輯器。然而，對于集成電路制造來說，最好還是采用圖6所示的完全復(fù)式體系結(jié)構(gòu)。
圖7示出了作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的處理系統(tǒng)510中的均方根值效正因子計算器和分辨力監(jiān)測器632的電方框圖。部件632有用來接收輸入信號和控制信號的數(shù)據(jù)輸入線508和用來控制均方根值校正因子計算器701和分辨力監(jiān)測器700的控制總線624。對于用+1表示一個完全“截止”的象元，用-1表示一個完全“開啟”的象元和采用只有+1和-1值的沃爾什函數(shù)的顯示器來說，顯示器每個列的校正因子為1NN-Σi=1NI12---(1)]]>其中N為實際驅(qū)動的行數(shù)，Ii為在該列第三行中的象元的象元值。
考慮到8比特象元值的取值范圍為0-255，假定所驅(qū)動的行數(shù)為240，則式(1)成為1240240-Σi=1240(Ii-127.5127.5)2---(2)]]>該式可簡化為1127.5240250Σi=1240Ii-Σi=1240Ii2---(3)]]>上式可進(jìn)一步簡化為250Σi=1240Ii-Σi=1240Ii21975---(4)]]>
如果行數(shù)減為120，則式(3)為1127.5120255Σi=1120Ii-Σi=1120Ii2---(5)]]>上式可簡化為255Σi=1120Ii-Σi=1120Ii21397---(6)]]>均方根值校正因子計算器701的功能就是根據(jù)分辨力監(jiān)測器700通過數(shù)據(jù)輸出線919送來的數(shù)據(jù)為每一組要驅(qū)動的列計算出這個校正因子。按照本發(fā)明的這個優(yōu)選實施例，數(shù)據(jù)輸出線719上的數(shù)據(jù)可以是數(shù)據(jù)輸入線508上的數(shù)據(jù)的拷貝，或者是其一個子集，這將在下面加以說明。
均方根值校正因子計算器701有一個接到數(shù)據(jù)輸出線719上的第一累加器710，用來對所接收的象元值進(jìn)行求和。第一累加器710的輸出端接到第一減法器712的兩個輸入端。在第一減法器712中，被減輸入數(shù)據(jù)首先左移8比特，相當(dāng)于將被減輸入數(shù)據(jù)乘以256，因此形成一個為255∑I的輸出值。
數(shù)據(jù)輸出線719還接到用來確定象元值平方的第一查找表704。第一查找表704的輸出端接到第二累加器706的輸入端，對象元值平方進(jìn)行求和。第二累加器706的輸出端接到第二減法器708的減數(shù)輸入端，而第一減法器712的輸出端則接到第二減法器708的被減數(shù)輸入端，從而得到差值255∑I-∑I2。第二減法器708的輸出端接到第二查找表714，以確定平方根值250ΣI-ΣI2]]>。
第二查找表714的輸出端接到乘法器716的一個輸入端。乘法器716的另一個輸入端通過程序線712接到分辨力監(jiān)測器700，接受監(jiān)測器700編程，使得乘數(shù)為兩個常值K中的一個。K的值為除法提供了方程(4)的因子1975或方程(6)的因子1397。這個值取決于下面將要說明的由分辨力監(jiān)測器700確定的分辨力以及LCD100所要求的對驅(qū)動電平的各種調(diào)整。乘法器716的輸出端通過控制總線624接到控制器622，將計算得到的校正因子K=250ΣI-ΣI2]]>存儲起來。顯然，可以用一個算術(shù)邏輯單元或微計算機來代替第一、第二查找表704、714和乘法器716中的某些或全部。還可以看到，用一個微計算機也能代替均方根值校正因子計算器701的全部器件。
分辨力監(jiān)測器700有一個監(jiān)測處理器716，它與暫時存儲操作數(shù)據(jù)的隨機存取存儲器(RAM)717和存有比較程序720的只讀存儲器(ROM)718連接。比較程序720根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例對鄰近的監(jiān)測象元值加以比較，確定數(shù)據(jù)的分辨力。監(jiān)測處理器716還接到數(shù)據(jù)輸入線508上，接收由象元值構(gòu)成的各幀數(shù)據(jù)。在控制器622通過控制總線624的控制下，監(jiān)測處理器716可以將接收到的象元值原封不動地輸出到數(shù)據(jù)輸出線719上。或者，監(jiān)測處理器716也可以將接收到的象元值一個隔一個地輸出到數(shù)據(jù)輸出線719上，從而使均方根值校正因子計算器701所要求的計算率降低一半。采用本發(fā)明，由于降低了計算率，因此減小了均方根值校正因子計算器701的電能消耗，從而延長了在具有顯示系統(tǒng)500的用電池供電的設(shè)備中電池的壽命，十分有利。
比較程序720包括上行初啟程序722、分辨力確定程序724、判決程序726、上行檢驗程序730和指定幀部標(biāo)識符732。上行初啟程序722用來形成接連的一組組象元值，每組含有個數(shù)為試探數(shù)的與相鄰象元108相應(yīng)的象元值，試探數(shù)的起始值是預(yù)定的，例如為2;即每組兩個象元。然后，分辨力確定程序724檢查每個組中的象元值，如果發(fā)現(xiàn)幾乎所有組中的每個組內(nèi)的各象元值相互相等，則確定在象元中測得的分辨力至少等于試探數(shù)。或者，判決程序726根據(jù)不是所有組中的每個組內(nèi)的各象元值相互相等(即至少一個組含有不同的象元值)確定分辨力小于試探數(shù)。
上行檢驗程序730根據(jù)幾乎所有組中的每個組內(nèi)的各象元值相互相等增大各組的容量，形成較少的組，每組含有個數(shù)為較大的試探數(shù)的象元值。上行檢驗程序730在增大試探數(shù)的同時還不斷重有確定分辨力，直至試探數(shù)增大到為該系統(tǒng)予先確定的最大值，或者增大到使不是幾乎所有組中的每個組內(nèi)的各象元值相互相等的一個值。指定幀部標(biāo)識符732向監(jiān)測處理器716輸出有關(guān)均方根值校正因子計算器和分辨力監(jiān)測器632負(fù)責(zé)處理的是LCD100的哪個區(qū)域的信息。
圖8示出了作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的處理系統(tǒng)510中的計算器610、612之一的電方框圖。該計算器有一組8比特的異或門(XOR)802、806。異或門802、806接到并行數(shù)據(jù)總線634上，以便在控制器622的控制下從緩沖RAM606、608之一接收象元值。異或門802、806還接到并行轉(zhuǎn)接總線636上，以便也在控制器622的控制下從行驅(qū)動移位寄存器614、616之一接沃爾什函數(shù)的各個行值。異或門802、806的功能是每當(dāng)相應(yīng)的行值的邏輯1時對象元值的各比特求補，而每當(dāng)相應(yīng)的行值為邏輯0時保持象元值不變。每個經(jīng)求補的象元值必需加1(以下將予說明)，以便從由計算器610、612累加的和中正確地減去這個象元值。
異或門802、806的輸出端接到相互連接的加法器804、806上，以便產(chǎn)生未經(jīng)異或門802、806求補的那些象元值的和，以及從這個和中減去經(jīng)求補的各象元值。第一個加法器804的輸入端接到校正因子調(diào)整系統(tǒng)的輸出端。校正因子調(diào)整系統(tǒng)由器件816、818、820、824組成，用來根據(jù)與正在計算的列相應(yīng)的虛擬行元在該時隙的沃爾升函數(shù)值調(diào)整校正因子的符號，以及給每個經(jīng)求補的象元值加必需的值1。
為簡明起見，這些加法器804、808和異或門802、806已經(jīng)劃分成兩個可開關(guān)部分850、852，每個部分都具有120個異或加法級，從而使得計算器610、612的操作適應(yīng)于兩個級別的分辨力，這在下面將要加以說明。熟悉該技術(shù)的人們可以理解，能夠按照本發(fā)明這個優(yōu)選實施例再劃分出一些可開關(guān)部分，以使計算器610、612適應(yīng)另外各級分辨力。例如，為了適應(yīng)四個級別的分辨力(即一個、兩個、四個和八個象元的分辨力)就要求劃分成的各可開關(guān)部分分別具有30個、30個、60個和120個異或加法級。
為第120行服務(wù)的加法器804的輸出端接到第一電子開關(guān)810。第一電子開關(guān)810在被計算器部分啟用線639啟動時將為第120行服務(wù)的加法器804的輸出端接到為第121行服務(wù)的加法器808的輸入端，而在沒有被計算器部分應(yīng)用線639啟動時將為第120行服務(wù)的加法器804的輸出端接到8比特的并行驅(qū)動器814，對列輸出線512進(jìn)行驅(qū)動。第二電子開關(guān)812在被計算器部分啟用線639啟動時，將為第240行服務(wù)的加法器808的輸出端接到并行驅(qū)動器814。計算器部分啟用線639還接到所有的異或門806和加法器808，以根據(jù)計算器部分啟用線639的狀態(tài)啟用和停用這些異或門806和加法器808。
當(dāng)計算器610、612、以上述方式劃分成可開關(guān)的局部分時，計算器610，612就可按照所接收的數(shù)據(jù)分辨力是1×1象元還是2×2象元進(jìn)行操作。在分辨力為2×2象元的較低情況下，在計算器610、612中所要求的計算率減小，從而有效地降低了電能消耗。通過將行驅(qū)動移位寄存器614、616的移位速度如以下進(jìn)一步說明的那樣降低一半，使得個數(shù)減少了所計算的列驅(qū)動信號擴充到填滿LCD100中由計算器610、612服務(wù)的整個區(qū)域511，從而產(chǎn)生了一幅分辨力與所接收的數(shù)據(jù)的分辨力相應(yīng)的圖象。
校正因子調(diào)整系統(tǒng)有一個通過控制總線624接到控制器622的異或門816，用來接收預(yù)先由控制器622存儲在RAM906中的這組列的校正因子。異或門816還通過虛擬值線636接收與正在加以計算的列相應(yīng)的虛擬行元的沃爾什函數(shù)的虛擬行值。異或門816接到加法器818的一個輸入端。加法器818的另一個輸入端與虛擬值線636連接。這樣連接的異或門816和加法器818的功能是使校正因子值的符號每當(dāng)虛擬行值為邏輯1時為負(fù)，而每當(dāng)虛擬行值為邏輯0時為正。加法器818的輸出端接到加法器820的一個輸入端。加法器820的另一個輸入端通過控制總線624接受控制器622程控，對于第一時隙以外的各時隙都為等于所處理的行組的一半的行校正值，而對于第一時隙則為等于所處理的行組數(shù)的行校正值。程控值保持在可尋址寄存器824內(nèi)。
加行校正值的原因是為了實現(xiàn)給每個經(jīng)求補的象元值都加1的要求。例如，對于240個真實行組的沃爾什因子在第一時隙以外的各時隙都恰好有120個邏輯1，而在第一時隙則有240個邏輯1。這意味著，對于第一時隙以外的各個時隙都將有120個象元值接受計算器610、612中異或門802、806的求補操作，而對于第一時隙則可有240個象元值將接受求補操作。如前所述，必需給每個經(jīng)求補的象元值加1，以便正確地從和中減去這些象元值。加法器820和可尋址寄存器824就是完成這項功能的。
圖9為作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的處理系統(tǒng)510的控制器622的電方框圖?？刂破?22有一個微處理器901，接到含有操作系統(tǒng)固件的只讀存儲器(ROM)902。ROM902已經(jīng)預(yù)先寫入了用一個指示控制器622所屬的這個處理系統(tǒng)510所指定處理的這幀數(shù)據(jù)的那一部分(即LCD100的區(qū)域511)的指定幀部標(biāo)識符912。ROM902裝有256個沃爾什函數(shù)的時隙值的第一數(shù)據(jù)集904，用來相應(yīng)驅(qū)動240組行電極106和一個虛擬行。ROM902還裝有128個沃爾什函數(shù)的時隙值的第二數(shù)據(jù)集914，用來相應(yīng)驅(qū)動120組行電極106和一個虛擬行。
ROM902裝有一個組合程序916，用來根據(jù)由分辨力監(jiān)測器700確定的可接收數(shù)據(jù)的分辨力組合鄰近的一些電極104，106。ROM902還裝有一個驅(qū)動管理程序918，對組合的電極104、106的驅(qū)動加以管理，使得在同一組內(nèi)的各電極用同一個驅(qū)動信號驅(qū)動。最好，ROM902裝有一個時隙最少化程序920，用來根據(jù)所接收數(shù)據(jù)的分辨力選擇盡可能少的有源尋址時隙，時隙數(shù)對于具有2×2象元的分辨為128，而對于具有1×1象元的分辨力則為256。
顯然，也可以增加水平顆粒度，如增加到兩個象元，而不增加垂直顆粒度。例如，對控制器622的固件稍加改動，通過將到驅(qū)動計算次數(shù)減半而保持時隙數(shù)仍為1象元的分辨力時的值即可獲得2×1象元的分辨力。這就要求相鄰的一對列用同一個列驅(qū)動信號驅(qū)動，而各行仍用各個行驅(qū)動信號獨立驅(qū)動。
微處理器910還與隨機存取存儲器(RAM)906連接。RAM900有一個存儲區(qū)，用來存儲使處理系統(tǒng)510的一些器件的功能進(jìn)行交替(如前所述)的功能交替符908。RAM900還有一個存儲區(qū)，用來存儲均方根值校正因子計算器710通過控制總線624發(fā)來的80至160個列的校正因子910，數(shù)量由可接收數(shù)據(jù)的分辨力確定。
微處理器901還接到幀同步線638和時鐘線642上，以便從幀數(shù)據(jù)源(例如為個人計算機的處理器)分別接收幀同步信號和時鐘信號。微處理器901通過控制總線624和虛擬值線636與處理系統(tǒng)510連接，對處理系統(tǒng)510進(jìn)行控制。
圖10示出了作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的個人計算機1000的電方框圖。由圖可見，計算機1000的顯示系統(tǒng)500通過數(shù)據(jù)輸入線508與微計算機1002連接，以接收微計算機1002發(fā)來的各幀數(shù)據(jù)。顯示系統(tǒng)500通過幀同步線638和時鐘線642接收微計算機1002發(fā)來的幀同步信號和時鐘信號。微計算機1002與鍵盤1004連接，以接收用戶發(fā)出的信息。
圖11為作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的個人計算機1000的正視圖。由圖可見，顯示系統(tǒng)500由機殼1102支承和保護(hù)。圖中也示出了鍵盤1004。諸如個人計算機1000那樣的個人計算機通常做成便攜型電池供電的單機。顯示系統(tǒng)500非常適合這種電池供電的單機，因為與常用的有源尋址顯示器的處理系統(tǒng)相比，顯示系統(tǒng)500的處理系統(tǒng)510的計算率大大降低，因此大大減小了電能消耗，從而延長了電池的壽命。
在說明顯示系統(tǒng)500的工作情況前，首先對一些術(shù)語加以定義。下面所用的術(shù)語“第一處理器”是指由各處理系統(tǒng)510中的第一寫入控制邏輯器602、第一緩沖RAM606、第一計算器610和第一行驅(qū)動移位寄存器614構(gòu)成的一個第一部分。所謂“第二處理器”是指由各處理系統(tǒng)510中的各個第二寫入控制邏輯器604、第二緩沖RAM608、第二計算器612和第二行驅(qū)動移位寄存器616構(gòu)成的一個第二部分。各處理系統(tǒng)510中的均方根值校正因子計算器701、分辨力監(jiān)測器700和控制器622對第一處理器和第二處理器來說是公用的。此外，在結(jié)合圖12-14所作的說明中使用的術(shù)語“列”和“行”當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)的分辨力是一個象元時表示單一的列和單一的行，而當(dāng)分辨力為兩個象元或更多個象元時表示列組和行組，組的大小等于分辨力，各組中的所有電極由一個公共的電極驅(qū)動信號驅(qū)動。
系統(tǒng)的工作情況如下。”當(dāng)接收到幀同步時，各處理系統(tǒng)510的控制器622分別根據(jù)指定幀部值確定所屬處理系統(tǒng)510指定處理的是這幀數(shù)據(jù)的哪一部分。然后，控制器622等數(shù)據(jù)幀的指定部分到達(dá)后啟動本處理系統(tǒng)510進(jìn)行處理?？刂破?22訪問功能交替符908，以控制第一、第二處理器交替進(jìn)行處理。
圖12示出了作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的顯示系統(tǒng)500的操作流程圖。開始，各處理系統(tǒng)510的控制器622等待幀同步信號(步1202)。當(dāng)同步信號到達(dá)的，第一處理器裝入當(dāng)前數(shù)據(jù)幀，而各均方根值校正因子計算器632計算指定所屬處理系統(tǒng)510處理的那部分?jǐn)?shù)據(jù)幀的各個列校正因子，然后由控制器622將計算得到的列校正因子存入RAM906中的列校正因子存儲區(qū)910(步1204)。
同時，第二處理器在各第二計算器612中根據(jù)原存在第二緩沖RAM608的一幀數(shù)據(jù)用由控制器622提供給第二行驅(qū)動移位寄存器616的沃爾什函數(shù)值計算各個列信號，用計算得的列信號和沃爾什函數(shù)值分別驅(qū)動列輸出線512和行輸出線514(步1206)。各控制器622協(xié)調(diào)所屬處理系統(tǒng)510對各幀數(shù)據(jù)的相應(yīng)部分進(jìn)行計算和在恰當(dāng)時間對列、行輸出線512、514進(jìn)行驅(qū)動。
接著，第一、第二處理器再等待幀同步信號(步1208)。當(dāng)幀同步信號到達(dá)時，第一處理器在各第一計算器610中根據(jù)原存在第一緩沖RAM606中的那幀數(shù)據(jù)用由控制器622提供給第一行驅(qū)動移位寄存器614的沃爾什函數(shù)值計算各個列信號，用計算得的列信號和沃爾什函數(shù)值分別驅(qū)動列輸出線512和行輸出線514(步1210)。各控制器622協(xié)調(diào)所屬處理系統(tǒng)510對各幀數(shù)據(jù)的相應(yīng)部分進(jìn)行計算和在恰當(dāng)時間對列、行輸出線512、514進(jìn)行驅(qū)動。
同時，第二處理器裝入當(dāng)前數(shù)據(jù)幀，而各均方根值校正因子計算器632計算指定所屬處理系統(tǒng)510處理的那部分?jǐn)?shù)據(jù)幀的各個列校正因子，然后由控制器622將計算得到的列校正因子存入RAM906中的列校正因子存儲區(qū)910(步1212)。然后，流程返回步1202，重復(fù)上述處理。
由于交替將一滿幀數(shù)據(jù)在各處理系統(tǒng)510加以處理前存入第一和第二緩沖RAM606、608，因此顯示系統(tǒng)500有效地使數(shù)據(jù)得到并行處理，從而顯著地降低了計算率，例如為常用的有源尋址顯示系統(tǒng)的1/240。通過象如下所述那樣將LCD100劃分成行數(shù)為LCD100的行數(shù)的一半的8個區(qū)511，處理量又減少了15倍。因此，各處理系統(tǒng)能以2.5兆赫左右的時鐘頻率進(jìn)行操作，而不作劃分的則要求40兆赫的時鐘頻率。由于計算率的降低，顯著地減少了顯示系統(tǒng)500的電能消耗，從而大大延長了在帶有顯示系統(tǒng)500的便攜型電子設(shè)備中電池的壽命。
圖13示出了作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的均方根值校正因子計算器701的工作流程圖。開始，控制器622在幀同步信號后等待的指定時刻(步1304)，該時刻相當(dāng)于指定啟動處理該控制器622服務(wù)的LCD100的區(qū)域511的啟動處理時刻。當(dāng)?shù)搅藛犹幚頃r刻，第一、第二累加器710、706由控制器622初始化成零(步1304)。接著，監(jiān)測處理器716開始將象元值發(fā)送給均方根值校正因子計算器701(步1306)。然后，第一查找表704將象元值平方(步1310)，經(jīng)平方的象元值送至第二累加器706進(jìn)行累加，得到∑I2(步1314)。同時，象元值送至第一累加器710進(jìn)行累加，得到∑I(步1312)。如果在步1316還沒有接收到所計算那列的所有行的象元值，則流程返回步1306，接收下一個象元值。
相反，如果在步1316所計算那列的的所有行的象元值都已收到，則如以前討論圖7時所述將∑I來以255(步1318)。然后，從在步1318得到的值中減去∑I2(步1320)，減法運算是由第二減法器708完成的。接著，第二查找表714確定步1320得到的值的平方根(步1322)。再由乘法器716將步1322得到的值乘以從監(jiān)測處理器716接收到的值K(步1323)。然后，均方根值校正因子計算器701通過控制總線624將這一列的列校正因子值( )發(fā)送給控制器622，控制器622將這個值存儲在RAM906中存放所計算的這個列的列校正因子的存儲區(qū)910(步1324)。
在步1326，如果控制器622確定所計算的這一列不是處理系統(tǒng)510服務(wù)的最后一列，則控制器622使均方根值校正因子計算器701返回到步1304，開始處理下一列數(shù)據(jù)。相反，如果控制器622確定所計算的這一列是處理系統(tǒng)510服務(wù)的最后一列，則控制器622使均方根值校正因子計算器701返回到步1302，等待下一個啟動處理時刻來臨。
圖14示出了作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的計算器610、612的工作流程圖。開始，控制器622在幀同步信號后等待指定的啟動處理該控制器622服務(wù)的LCD100的區(qū)域511的啟動處理時刻(步1402)。當(dāng)?shù)搅藛犹幚頃r刻，控制器622按照已由分辨力監(jiān)測器700確定的數(shù)據(jù)分辨力選擇下一個處理時隙，用該控制器622服務(wù)的各行加上虛擬行在該時隙的沃爾什函數(shù)值(例如，在該時隙的121個或241個沃爾什函數(shù)值)對行驅(qū)動移位寄存器614、616進(jìn)行初始化(步1404)。
接著，控制器622選擇下一列，從RAM906接收早些已計算好的該列的校正因子值，并將校正因子值發(fā)送給計算器610、612(步1406)。然后，控制器622控制緩沖RAM606、608，將該列各行的象元值并行地傳送給計算器610、612(步1408)。同時，計算器610、612從行驅(qū)動移位寄存器614、616接收該控制器622服務(wù)的各行在該時隙的沃爾什函數(shù)值(1410)。計算器610、612按照該列的虛擬行驅(qū)動信號在該時隙的值調(diào)整校正因子的值(步1412)，調(diào)整情況已在前面結(jié)合圖8作了說明。
然后，計算器610、612通過將經(jīng)調(diào)整的校正因子值與該列中行驅(qū)動信號為1的各行的象元值加在一起再減去該列中行驅(qū)動信號為0的各行的象元值得到一個列驅(qū)動信號(步1414)。接著，計算器610、612和行驅(qū)動移位寄存器614、616分別用這計算得出的列驅(qū)動信號和予選確定的行驅(qū)動信號在該時隙期間驅(qū)動列輸出線512和行輸出線514(步1416)。
值得注意的是，步1406、1408、1410、1412和1414最好同時并行執(zhí)行，以獲得最佳的計算速度。此外，正如前面結(jié)合圖5討論的那樣，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中僅用兩個處理系統(tǒng)510來驅(qū)動各行驅(qū)動器506。顯然，即使用單一個處理系統(tǒng)510也是以驅(qū)動這些行驅(qū)動器506，因為在各具有240行的兩組(一組在LCD100的上半部，一組在LCD100的下半部)中各相應(yīng)行的行驅(qū)動信號都是予定的并且相互相等。
在步1418，控制器622檢驗對于所選時隙最后一列是在已經(jīng)得到處理。如果還沒有，則流程返回到步1406，選擇下列進(jìn)行處理。否則控制器622就檢驗這幀數(shù)據(jù)的最后一個時隙是否已經(jīng)得到處理(步1422)。如果還沒有，則流程返回到步1404，控制器622選擇下時隙進(jìn)行處理。否則流程就返回到步1402，控制器622等待處理下一幀數(shù)據(jù)。
以上對本發(fā)明優(yōu)選實施例的討論和均是對象元值用8比特表示的情況而言的。顯然本發(fā)明可以經(jīng)調(diào)整適應(yīng)用多一些或少一些比特數(shù)(例如16比特或4比特)來表示象元值的情況。
圖15示出了作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的分辨力監(jiān)測器700的工作流程圖。開始，監(jiān)測處理器716調(diào)用比較程序720固件，將試探數(shù)設(shè)置為兩個象元(步1502)。然后，監(jiān)測處理器716等待它所服務(wù)的由指定幀部識別符732標(biāo)識的指定幀部的數(shù)據(jù)(步1504)。在指定幀部數(shù)據(jù)到達(dá)時，監(jiān)測處理器716按組檢查在每組的象元個數(shù)等試探數(shù)的各組中的接收到的各象元值(步1506)。當(dāng)指定幀部數(shù)據(jù)全部經(jīng)過檢查后，監(jiān)測處理器716確定是否所檢查的每個組都含有值相同的象元(步1508)。如果不是每個組都含有值相同的象元，則監(jiān)測處理器716將分辨力設(shè)置為試探數(shù)的二分之一，即一個象元(步1510)。
相反，如果在步1508監(jiān)測處理器716確定每個組都含有值相同的象元，則監(jiān)測處理器716將分辨力設(shè)置為該試探數(shù)(步1512)。然后，監(jiān)測處理器716檢驗是否該試探數(shù)已經(jīng)達(dá)到系統(tǒng)的最大值。亦即系統(tǒng)能適應(yīng)的最大(粗)分辨值(步1514)。如果是，處理終止(步1516)。否則，監(jiān)測處理器716將試探數(shù)加倍(步1518)后返回到步1504，等待下一個指定幀部數(shù)據(jù)到達(dá)。
圖16為象元值分組圖(1600)，示出了分辨力監(jiān)測器700按照本發(fā)明優(yōu)選實施例象元值分組以確定分辨力的情況。如上所述，監(jiān)測處理器716處理的是8比特的象元值，而LCD100的每個區(qū)域511都是160到240行，因此每個區(qū)域511的一個數(shù)據(jù)幀都有160×240＝38，400個象元。為了方便起見，示例象元值1602表示成兩比特，而處理的一幀數(shù)據(jù)則表示成由16個示例象元值1602組成。當(dāng)然，監(jiān)測處理器716必需稍作修改以處理這較為簡單的示例數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)，但確定分辨力的原則是一樣的。
如上所述，監(jiān)測處理器716首先將示例象元1602分成一個個用兩元組樞1604表示的由兩個象元組成的組。對于示例象元值1602而言，監(jiān)測處理器716將會確定分辨力為兩個象元，因為所有的兩元組樞1604都含有值相同的象元。如果系統(tǒng)進(jìn)一步修改成適應(yīng)四個象元的最大分辨力，則監(jiān)測處理器716也就會將這些示例象元值1602分成四元組1606、1610來進(jìn)行估計。在估計了四元組1606、1602后，監(jiān)測處理器716仍然會確定分辨力為兩個象元，因為只有四元組1610含有值都相同的象元，而四元組1604每組都含有不全相同的象元值。
圖17示出了作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的控制器622的工作流程圖。開始，控制器622從分辨力監(jiān)測器700接收到一個新的分辨力值(R)，例如為R＝2(步1702)。從而，控制器622檢驗這個新的值是否與上一幀的分辨力值相同(步1704)。如果相同，則控制器622用與控制和處理上一幀數(shù)據(jù)所使用的相同操作參數(shù)繼續(xù)進(jìn)行工作。相反，如果在步1704控制器622發(fā)現(xiàn)新的R值與下一幀的不同，則控制器622等待下一個指定幀部數(shù)據(jù)(步1708)。當(dāng)指定幀部數(shù)據(jù)到達(dá)時，控制器622調(diào)用分組程程序916(步1710)。以啟用計算610、612中的1/R器件。例如，如果R的新值為2，則控制器622啟動計算器610、612前半部中的各異或門802和加法器804。在步1710，控制器622還控制寫入控制邏輯器602、604，僅將所接收的象元值中的每隔R-1個的一個象元值寫入緩沖RAM606、608。例如，如果R＝2，則寫入控制邏輯器602、604就將每隔一個的象元值寫入。
然后，控制器622調(diào)用驅(qū)動管理程序918，將行驅(qū)動移位寄存器614、616的移位頻率降低為在分辨力為一個象元時所用的頻率的1/R(步1712)。這將保證相鄰的R個列和相鄰的R個行分別由相同的列驅(qū)動信號和相同的行驅(qū)動信號驅(qū)動，因為各個列。行驅(qū)動器504、506的時鐘頻率仍和分辨力為一個象元時相同，從而使得行驅(qū)動移位寄存器614、616每移位一次就有R個電極得到驅(qū)動。
因此，本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供了一種計算器所需電能消耗大大降低的驅(qū)動有源尋址顯示器的方法和裝置。除了采用同時對一列的所象元值進(jìn)行并行計算來代替一次計算一個象元外，本發(fā)明的優(yōu)選實施例每當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)的分辨力滿足不會因計算率的減少而對顯示的圖象有明顯影響時還能自動減少計算率。
如果所接收的數(shù)據(jù)的分辨力有了改變，例如從1×1象元改變?yōu)?×2象元，則列電極計算量自動地降低為原來的1/4。根據(jù)實現(xiàn)處理系統(tǒng)510的實際電路，由于計算率降低了三倍，因此執(zhí)行計算所需的電能大體上也降低了三倍。與常用的有源尋址顯示器處理系統(tǒng)相比，所需電能小對象筆記本計算機那樣的便攜式用電池供電的設(shè)備來說是特別有利的，在這種設(shè)備中總希望電池可以用得長久一些。
圖18示出了作為本發(fā)明另一個實施例的分辨力監(jiān)測器700的固件1800。固件1800與圖7所示固件本質(zhì)不同的是下行初始化程序1802和下行檢驗程序1804代替了上行初始化程序722和上行檢驗程序730。這兩個替代程序的作用是使得分辨力監(jiān)測器700。試驗不同的試探數(shù)的方向相反，情況如下。
參見圖11，圖中示出了作為本發(fā)明另一個實施例的分辨力監(jiān)測器700的工作流程圖。開始，監(jiān)測處理器716調(diào)用比較程序720，將試探數(shù)設(shè)置為該系統(tǒng)可能達(dá)到的最大值(步1902)。例如，如果一個系統(tǒng)能適應(yīng)分辨力為一個、兩個或四個象元的計算率，則將試探數(shù)設(shè)置為4。然后，監(jiān)測處理器716等待它可服務(wù)的由指定幀部標(biāo)識符732標(biāo)識的指定幀部數(shù)據(jù)到達(dá)(步1904)。在指定幀部數(shù)據(jù)到達(dá)時，監(jiān)測處理器716按組檢查在每組的象元個數(shù)等于試探數(shù)的各組中的接收到的各象元值(步1906)。當(dāng)指定幀部數(shù)據(jù)全部經(jīng)過檢查后，監(jiān)測處理器716確定是否所檢查的每個組都含有值相同的象元(步1908)。如果各組都含有值相同的象元，則監(jiān)測處理器716將分辨力設(shè)置為該試探數(shù)，例如為4個象元(步1912)。
相反，如果在步1908監(jiān)測處理器716確定至少有一個組所含的各象元的象元值不相同，則監(jiān)測處理器716檢驗該試探數(shù)是否大于1(步1910)。如果不是，則監(jiān)測處理716將分辨力設(shè)置為等于該試探數(shù)，處理終止(步1916)。如果在步1910監(jiān)測處理器716發(fā)現(xiàn)試探數(shù)大于1，則監(jiān)測處理器716將該試探數(shù)除以2后返回到步1904，等待下一個指定幀部數(shù)據(jù)到達(dá)。本發(fā)明的這個實施例對于所接收的數(shù)據(jù)的分辨力通常是粗的而不是細(xì)的那些顯示系統(tǒng)最為有利，因為這個實施例一開始測試就將試探數(shù)設(shè)置為最粗的系統(tǒng)分辨力。
因此，本發(fā)明的以上兩個優(yōu)選實施例都提供了大大減少有源尋址顯示系統(tǒng)的計算率的方法和裝置，從而大大降低了有源尋址顯示系統(tǒng)的能量消耗。由于是自動根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)的分辨力來減少計算率的，因此計算率的減少并不會引起所顯示的圖象的質(zhì)量降低，十分有利。本發(fā)明對用電池供電的象筆記本計算機之類的設(shè)備特別可取，這類設(shè)備要求顯示系統(tǒng)具有很高的效率，以使電池使用壽命達(dá)到最長。
權(quán)利要求
1.一種使得對一數(shù)據(jù)幀執(zhí)行有源尋址計算以驅(qū)動一個具有一組電極的顯示器的處理系統(tǒng)中的平均計算率降至最小的方法，其特征是所述方法包括下列各步監(jiān)測所要處理和顯示的數(shù)據(jù)幀中的各象元值；比較鄰近的所監(jiān)測的象元值以確定該數(shù)據(jù)的分辨率；以及控制處理系統(tǒng)，通過按照所確定的分辨率修改有源尋址計算使平均計算率降至最小。
2.權(quán)利要求1所提出的方法，其特征是其中所述控制處理系統(tǒng)這步包括下列各步將這組電極的相鄰幾個按照所確定的數(shù)據(jù)分辨率分別組合在一起;以及用一組公共驅(qū)動信號分別驅(qū)動組合的各相鄰電極組，由于可以使用較少的驅(qū)動信號，因此降低了平均計算率。
3.權(quán)利要求2所提出的方法，其特征是其中所述控制步驟還包括按照減少了的驅(qū)動信號數(shù)選擇最小可能的有源尋址時隙，從而進(jìn)一步減少平均計算率。
4.權(quán)利要求1所提出的方法，其特征是其中所述比較步驟包括下列各步形成象元值的預(yù)定的鄰接組，每組含有個數(shù)等于試探數(shù)的與鄰近象元相對應(yīng)的象元值，這個試探數(shù)的初始值是預(yù)定的;檢查每個組內(nèi)的各象元值;以及當(dāng)發(fā)現(xiàn)幾乎所有分組的組內(nèi)各象元值相互相等時，確定象元中測得的分辨率至少為試探數(shù)。
5.權(quán)利要求4所提出的方法，其特征是其中所述比較步驟還包括當(dāng)發(fā)現(xiàn)少于幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等時，判定分辨率小于試探數(shù)。
6.權(quán)利要求4所提出的方法，其特征是其中所述比較步驟還包括下列各步當(dāng)發(fā)現(xiàn)幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等時，擴大每一個組，從而形成較少的組，而每個組含有個數(shù)等于較大的試探數(shù)的象元;重復(fù)所述檢查、確定和擴大各步，直至試探數(shù)滿足使少于幾乎所有組的內(nèi)各象元值相互相等;以及指定在比較相鄰象元值的這步內(nèi)使得幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等所使用的試探數(shù)的最大值為該數(shù)據(jù)的分辨力。
7.權(quán)利要求4所提出的方法，其特征是其中所述比較相鄰象元值這步還包括下列各步當(dāng)發(fā)現(xiàn)少于幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等而試探數(shù)又大于1時，縮小每一個組，從而形成較多的組，而每個組含有個數(shù)等于較小的試探數(shù)的象元值;重復(fù)所述檢查、確定和縮小各步，直至試探數(shù)滿足使幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等，該試探數(shù)大于1;指定在比較相鄰象元值的這步內(nèi)使得幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等所使用的試探數(shù)的最大值為該數(shù)據(jù)的分辨力，該試探數(shù)大于1，以及當(dāng)試探數(shù)已經(jīng)減小到1時，指定一個象元為該數(shù)據(jù)的分辨力。
8.一種使得在對一幀數(shù)據(jù)執(zhí)行有源尋址計算以驅(qū)動一個具有一組電極的顯示器的處理系統(tǒng)中的平均計算率降至最小的裝置，其特征是所述裝置包括監(jiān)測器，用來監(jiān)測這幀所要處理和顯示的數(shù)據(jù)中的象元值;接到監(jiān)測器上的比較器，用來比較鄰近的所監(jiān)測的象元值以確定該數(shù)據(jù)的分辨力;以及接到比較器上的控制器，用來控制處理系統(tǒng)，通過按照所確定的分辨力修改有源尋址計算使平均計算率降至最小。
9.權(quán)利要求8所提出的裝置，其特征是其中所述控制器包括組合器，用來將這組電極的相鄰幾個電極按照所確定的數(shù)據(jù)分辨力分別組合在一起;以及;接到組合器上的驅(qū)動管理器，用來管理一組公共驅(qū)動信號分別對組合的各相鄰電極組的驅(qū)動，由于可以使用較少的驅(qū)動信號，因此降低了平均計算率。
10.權(quán)利要求9所提出的裝置，其特征是其中所述控制器還包括接到驅(qū)動管理器上的時隙最少化裝置，用來按照減少了的驅(qū)動信號數(shù)選擇盡可能少的有源尋址時隙，從而進(jìn)一步降低了平均計算率。
11.權(quán)利要求8所提出的裝置，其特征是其中所述比較器包括初始化器，用來形成預(yù)定的各鄰接的象元值組，每組含有個數(shù)等于一個試探數(shù)的與鄰近各象元相對應(yīng)的象元值，這個試探數(shù)的初始值是預(yù)定的;接到初始化器上的分辨力確定器，用來檢查每個組內(nèi)的象元值，并當(dāng)發(fā)現(xiàn)幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等時，確定在各象元中測得的分辨力至少為試探數(shù)。
12.權(quán)利要求11所提出的裝置，其特征是其中所述比較器還包括判決器，用于當(dāng)發(fā)現(xiàn)少于幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等時，該判決器判定分辨力小于試探數(shù)。
13.權(quán)利要求11所提出的裝置，其特征是其中所述比較器還包括接到分辨力確定器上的上行檢驗器，用于當(dāng)發(fā)現(xiàn)幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等時，該上行檢驗器擴大每一個組，從而形成較少的組，而每組含有個數(shù)等于較大的試探數(shù)的象元值，該上行檢驗器還用于在增大試探數(shù)的同時重復(fù)分辨率確定處理，直至試探數(shù)滿足使少于幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等。
14.權(quán)利要求11所提出的裝置，其特征是其中所述比較器還包括接到分辨率確定器上的下行檢驗器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)少于幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等而試探數(shù)又大于1時，該下行檢驗器縮小每一個組，從而形成較多的組，而每個組含有個數(shù)等于較小的試探數(shù)的象元值。
15.權(quán)利要求14所提出的裝置，其特征是其中所棕下行檢驗器在減小試探數(shù)的同時還重復(fù)進(jìn)行分辨力確定處理，直至試探數(shù)滿足使幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等，該試探數(shù)大于1。
16.權(quán)利要求14所提出的裝置，其特征是其中所述下行檢驗器指定在比較中使得幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等所使用的試探數(shù)的最大值為該數(shù)據(jù)的分辨力，該試探數(shù)大于1，而當(dāng)試探數(shù)已經(jīng)減小到1時，指定一個象元為該數(shù)據(jù)的分辨力。
17.一種電子設(shè)備，其特征是所述電子設(shè)備包括一個電子電路，用來產(chǎn)生構(gòu)成一幀需顯示的數(shù)據(jù)的信息;一個與電子電路連接的機殼，用來支承和保護(hù)電子電路;一個接到電子電路上的有源尋址顯示器，用來顯示信息，該有源尋址顯示器有一系列由一組電極控制的象元;一個接到電子電路上的處理系統(tǒng)，用來對這幀數(shù)據(jù)執(zhí)行有源尋址計算以驅(qū)動有源尋址顯示器;以及一個使處理系統(tǒng)中的平均計算率降為最小的裝置，該裝置包括一個監(jiān)測器，用來監(jiān)測這幀數(shù)據(jù)中的象元值，一個接到監(jiān)測器上的比較器，用來比較鄰近的可監(jiān)測的象元值以確定該數(shù)據(jù)的分辨力，以及一個接到比較器上的控制器，用來控制處理系統(tǒng)，通過按照所確定的分辨力修改有源尋址計算使平均計算降至最小。
18.權(quán)利要求17所提出的電子設(shè)備，其特征是其中所述控制器包括一個組合器，用來將這組電極的相鄰幾個電極按照所確定的數(shù)據(jù)分辨力分別組合在一起，以及一個接到組合器上的驅(qū)動管理器，用來管理一組公共驅(qū)動信號分別對組合的各相鄰電極組的驅(qū)動，由于可以使用較少的驅(qū)動信號，因此降低了平均計算率。
19.權(quán)利要求18所提出的電子設(shè)備，其特征是其中所述控制器還包括一個接到驅(qū)動管理器上的時隙最少化裝置，用來按照減少了的驅(qū)動信號數(shù)選擇盡可能少的有源尋址時隙，從而進(jìn)一步降低平均計算率。
20.權(quán)利要求17所提出的電子設(shè)備，其特征是其中所述比較器包括一個初始化器，用來形成預(yù)定的各鄰接的象元值組，每組含有個數(shù)等于一個試探數(shù)的與鄰近各象元相對應(yīng)的象元值，這個試探數(shù)的初始值是預(yù)定的;一個接到初始化器上的分辨力確定器，用來檢查每個組內(nèi)的象元值，并當(dāng)發(fā)現(xiàn)幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等時，確定在各象元中測得的分辨力至少為試探數(shù)。
21.權(quán)利要求20所提出的電子設(shè)備，其特征是其中所述比較器還包括一個判決器，用于當(dāng)發(fā)現(xiàn)少于幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等時，該判決器判定分辨力小于試探數(shù)。
22.權(quán)利要求20所提出的電子設(shè)備，其特征是其中所述比較器還包括一個接到分辨力確定器上的上行檢驗器，用于當(dāng)發(fā)現(xiàn)幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等時，該上行檢驗器擴大由一個組，從而形成較少的組，而每組含有個數(shù)等于較大的試探數(shù)的象元值，該上行檢驗器還用于在增大試探數(shù)的同時重復(fù)進(jìn)行分辨力確定確定處理，直至試探處數(shù)滿足使少于幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等。
23.權(quán)利要求20所提出的電子設(shè)備，其特征是其中所述比較器還包括一個接到分辨力確定器上的下行檢驗器，用于當(dāng)發(fā)現(xiàn)少于幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等而試探數(shù)又大于1時，該下行檢驗器縮小每一個組，從而形成較多的組，而每組含有個數(shù)等于較小的試探數(shù)的象元值。
24.權(quán)利要求23所提出的電子設(shè)備，其特征是其中所述下行檢驗器在減少試探數(shù)的同時重復(fù)進(jìn)行分辨力確定處理，直至試探數(shù)滿足使幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等，該試探數(shù)大于1。
25.權(quán)利要求23所提出的電子設(shè)備，其特征是其中所述下行檢驗器指定在比較器中使得幾乎所有組的組內(nèi)各象元值相互相等所使用的試探數(shù)的最大值為該數(shù)據(jù)的分辨力，該試探數(shù)大于1。而當(dāng)試探數(shù)已經(jīng)減小到1時，指定一個象元為該數(shù)據(jù)的分辨力。
全文摘要
本發(fā)明提出一種將在對一幀數(shù)據(jù)執(zhí)行有源尋址以驅(qū)動具有一組電極(104、106)的顯示器(100)的處理系統(tǒng)(510)中的平均計算率降至最小的方法和裝置。監(jiān)測器(700)對在要處理和顯示的這幀數(shù)據(jù)中的象元值時行監(jiān)測，比較器(720)通過比較相鄰的所監(jiān)測的各象元值，確定該數(shù)據(jù)的分辨力。按照這個所確定的分辨力，控制器(622)控制處理系統(tǒng)(510)，通過修改有源尋址計算使得平均計算率降至最小。
文檔編號G09G3/36GK1100526SQ9410466
公開日1995年3月22日 申請日期1994年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月26日
發(fā)明者巴里·懷恩·希羅德 申請人:莫托羅拉公司