专利名称：显示控制设备的显示时序参数自适应调整方法
技术领域：
本发明涉及显示控制设备的显示时序参数自适应调整方法，尤其适用于医用监护仪等设备。
背景技术：
通常，医用监护仪等设备包括主机和显示器。主机上一般包括有显示控制设备，以产生有特定时序的显示信号，去驱动显示器。除医用监护仪之外，其他带有主机和显示器的设备也采用类似的方案，例如计算机等。
驱动显示器的数字显示信号时序见图1。其中，thd，tvd分别为行、场有效周期，分别就是水平象素点个数和垂直象素点个数。
thp，tvp分别为行、场同步信号脉宽。
thF，tvf分别为行、场前沿周期，也叫行、场同步偏移量。
thb，tvb分别为行、场后沿周期。
th为行周期，数值上等于thd+thp+thf+thb。
tv为列周期，数值上等于tvd+tvp+tvf+tvb。
其余标号含义如下Vertical场扫描，Vsync场同步，Display period显示周期，DE显示使能，Horizontal行扫描，Hsync行同步。
行/场前沿、同步、后沿的总时间称为行/场消隐时间。
对用户来说，最直观也最影响显示效果的时序参数就是分辨率，即thd，tvd。
与CRT显示器不同，液晶显示器的分辨率是制造商设定的，一旦制造好便不能改变。如果主机输出显示信号的分辨率与液晶显示器实际分辨率不同，显示器显示的效果不佳甚至根本不能显示。
视频电子标准协会(VESA)定义了若干标准来解决主机识别显示器特性的问题。其中E-EDID标准定义了一个保存显示器各种特性参数的数据结构。凡是符合该标准的显示器内部都应集成实现该数据结构的存储器(如EEPROM)，并提供一定接口供主机访问。与此相配套，E-DDC标准则是定义主机访问显示器EDID数据的接口标准。有了以上标准，主机可以获得显示器的时序参数。
然而目前计算机等显示控制设备虽然能识别显示器支持的分辨率，但并不主动调整到显示器的最佳分辨率，而是让用户手动设定。对于诸如监护仪的嵌入式设备，大多没有提供接口供用户设定分辨率，甚至根本不能调整分辨率，这种情况下如果更换了与设备默认分辨率不符的显示器，更改起来将非常麻烦。
发明内容本发明的目的在于提供一种显示控制设备的显示时序参数自适应调整方法，使主机能根据接入显示器的实际时序参数自动调整自身显示时序参数，例如分辨率，从而使显示器工作在最优化的状态。
为实现上述目的，本发明提出的显示控制设备的显示时序参数自适应调整方法包括如下步骤A、显示控制芯片通过显示数据通道接口DDC访问显示器的扩展显示标识数据EDID，获得显示器所支持的时序参数或最佳时序参数；B、根据这些参数，系统自动设定时钟频率和显示时序参数寄存器，从而使显示控制芯片输出信号的时序与显示器匹配。
优选地，在步骤A之前，显示控制芯片首先判断是否有显示器接入。
优选地，步骤B中所述时钟由一个可编程时钟芯片产生，该芯片可以输出多种频率值的时钟，这些频率值是几种分辨率显示器的典型时钟频率，通过控制时钟芯片引脚来选择哪一种频率有效。
优选地，步骤B中使显示控制芯片输出信号的时序与显示器匹配的方法包括如下步骤B1、将读到和计算出的时序参数写入显示控制芯片的时序参数寄存器；B2、设定好时序参数寄存器组后，系统启动时序产生单元，它包含一个行计数器和一个列计数器，所述行计数器产生纵坐标，并产生场同步信号；所述列计数器产生横坐标，并产生行同步信号和显示使能信号；B3、利用时序参数寄存器的设定值对所述行计数器和列计数器的状态转变、显示使能信号和行/场同步信号的产生进行控制。
优选地，步骤B3中对所述行计数器和列计数器的状态转变、显示使能信号和行/场同步信号的产生进行控制的方法包括如下步骤B31、列计数器在每个显示时钟上升沿加1，计数值在0～thd-1时记为DE有效，当计数到thd+thf-1时，使行同步信号为低，计数到thd+thf+thp-1时使其恢复为高；最后计到thd+thf+thp+thb-1，一行扫描完毕，计数器复位，开始下一行的横坐标计数；B32、行计数器在列计数到thd+thf+thp+thb-1即每扫描完一行时加1，当行计数到tvd+tvf-1时，使场同步信号为低，计数到tvd+tvf+tvp-1时使其恢复为高，最后计到tvd+tvf+tvp+tvb-1，计数器复位，开始下一帧的纵坐标计数；行、列计数器在DE有效期间的值即为当前象素点在屏幕上的坐标，显存控制单元根据行列计数器的值从显存取出对应显示数据送出。
优选地，步骤B1中，将读到和计算出的时序参数写入显示控制芯片的时序参数寄存器是用系统软件来执行的，或者是用DDC控制器直接以硬件的方式来执行的。
与现有技术相比，本发明具有如下优点由于本发明在完成对显示器接入检测和读取显示器EDID数据后，系统自动设定时钟频率和显示时序参数寄存器，从而使显示控制芯片输出信号的时序与显示器匹配，从而能够自适应调整输出显示信号的时序参数，不需要用户设定。
图1是数字显示信号时序示意图。
图2是显示控制芯片逻辑框图。
具体实施方式
下述实施例利用FPGA/ASIC实现的显示控制芯片，能够通过DDC(显示数据通道)接口访问显示器的EDID(扩展显示标识数据)，获得显示器的时序参数，并根据这些参数自动调整输出信号的时序参数，从而实现与显示器的最佳匹配。
所述FPGA/ASIC实现的显示控制芯片逻辑框图如图2，主要包括时序发生单元、DDC控制单元，显存控制单元以及热插拔检测单元等。显示控制芯片产生的数字显示信号经过VGA或者DVI的接口芯片转换成相应标准的显示信号，连同两个DDC信号一起接到显示器。对于DVI接口的显示器，会输出一个热插拔检测信号HPD给显示控制芯片。
显示时钟(图2的Pixelclk)由一个可编程时钟芯片产生。该芯片可以输出若干种频率值的时钟。这几组频率值是几种分辨率显示器的典型时钟频率。通过控制时钟芯片引脚来选择哪一种频率有效。这样可以适应若干种常用分辨率的显示器显示控制芯片内部的DDC控制器模块符合VESAE-DDC相关标准，实际上就一个I2C主设备控制器，它通过I2C的时钟和数据信号(图2的DDC_SDA，DDC_SCL)访问显示器的EDID。显示器存储EDID数据的存储器对于DDC控制器来说就是I2C从设备，地址固定为A0H。
当主机上电后，显示控制芯片首先检测是否有显示器接入。对于DVI接口的显示器，如果上电前已接入或带电接入，HPD信号有效，热插拔检测单元判断有DVI显示器接入。对于VGA接口的显示器，没有热插拔检测信号，因此DDC控制器每隔一段时间便从器件地址0xA0、偏移量为0x00～0x07的地址范围上读取数据，如果在地址为0x00和0x07的两个字节上读回0x00，其他字节读回0xff时，表明为有效的EDID数据，即有显示器接入。
在没有检测到显示器接入前，显示控制芯片不会输出信号。
在判断有显示器接入后，DDC控制器从器件地址0xA0，偏移量为0x36～0x41的地址上读出数据。这个范围的地址保存了显示器最优化的时序参数具体定义如下表1、EDID关于时序参数的定义
通过DDC控制器读出的这些数据就可以得到显示器最佳时钟频率、分辨率、行/场前沿周期(即行/场偏移)、行/场同步脉宽，，并能计算出行/场后沿周期(行/场消隐时间一行/场偏移量-行/场同步脉宽)。系统软件一方面将可编程时钟输出频率设定到合适值，另一方面将读到和计算出的时序参数写入显示控制芯片的时序参数寄存器，定义如下表2显示时序参数寄存器(16位)
设定好时序参数寄存器组后，系统软件便启动时序产生单元，它主要包含一个行计数器和一个列计数器。行计数器产生纵坐标，并产生场同步信号；列计数器产生横坐标，并产生行同步信号和显示使能信号。这两个计数器的状态转变、显示使能信号和行/场同步信号的产生受时序参数寄存器设定值的控制列计数器在每个显示时钟上升沿加1，计数值在0～thd-1时记为“DE有效”，当计数到thd+thf-1时，使行同步信号为低，计数到thd+thf+thp-1时使其恢复为高。最后计到thd+thf+thp+thb-1，一行扫描完毕，计数器复位，开始下一行的横坐标计数。
行计数器在列计数到thd+thf+thp+thb-1即每扫描完一行时加1。当行计数到tvd+tvf-1时，使场同步信号为低，计数到tvd+tvf+tvp-1时使其恢复为高。最后计到tvd+tvf+tvp+tvb-1，计数器复位，开始下一帧的纵坐标计数。
行、列计数器在DE有效期间的值即为当前象素点在屏幕上的坐标。显存控制单元根据行列计数器的值从显存取出对应显示数据送出。
综上所述，本发明在完成对显示器接入检测和读取显示器EDID数据后，系统软件自动设定时钟频率和显示时序参数寄存器，从而使显示控制芯片输出信号的时序与显示器匹配，不需要用户设定。
本发明经某产品预研项目实验，实现了显示时序参数自适应调整。
本发明的结构(方法)在作以下的变更后，还可以提供相近的功效DDC控制器获得显示器时序参数后，可以不用系统软件来执行显示时序参数寄存器组的写入，而是DDC控制器直接以硬件的方式更新这些参数寄存器，同样实现了时序参数的自适应调整。
本发明还可以运用在能够适用于需要连接不同分辨率显示终端的设备、方法上，不限于医用监护仪。
权利要求
1.一种显示控制设备的显示时序参数自适应调整方法，其特征是包括如下步骤A、显示控制芯片通过显示数据通道DDC接口访问显示器的扩展显示标识数据EDID，获得显示器所支持的时序参数或最佳时序参数；B、根据这些参数，系统自动设定时钟频率和显示时序参数寄存器，从而使显示控制芯片输出信号的时序与显示器匹配。
2.如权利要求1所述的显示控制设备的显示时序参数自适应调整方法，其特征是在步骤A之前，显示控制芯片首先判断是否有显示器接入。
3.如权利要求1所述的显示控制设备的显示时序参数自适应调整方法，其特征是步骤B中所述时钟由一个可编程时钟芯片产生，该芯片可以输出多种频率值的时钟，这些频率值是几种分辨率显示器的典型时钟频率，通过控制时钟芯片引脚来选择哪一种频率有效。
4.如权利要求1所述的显示控制设备的显示时序参数自适应调整方法，其特征是步骤B中使显示控制芯片输出信号的时序与显示器匹配的方法包括如下步骤B1、将读到和计算出的时序参数写入显示控制芯片的时序参数寄存器；B2、设定好时序参数寄存器组后，系统启动时序产生单元，它包含一个行计数器和一个列计数器，所述行计数器产生纵坐标，并产生场同步信号；所述列计数器产生横坐标，并产生行同步信号和显示使能信号；B3、利用时序参数寄存器的设定值对所述行计数器和列计数器的状态转变、显示使能信号和行/场同步信号的产生进行控制。
5.如权利要求4所述的显示控制设备的显示时序参数自适应调整方法，其特征是步骤B3中对所述行计数器和列计数器的状态转变、显示使能信号和行/场同步信号的产生进行控制的方法包括如下步骤B31、列计数器在每个显示时钟上升沿加1，计数值在0～thd-1时记为DE有效，当计数到thd+thf-1时，使行同步信号为低，计数到thd+thf+thp-1时使其恢复为高；最后计到thd+thf+thp+thb-1，一行扫描完毕，计数器复位，开始下一行的横坐标计数；B32、行计数器在列计数到thd+thf+thp+thb-1即每扫描完一行时加1，当行计数到tvd+tvf-1时，使场同步信号为低，计数到tvd+tvf+tvp-1时使其恢复为高，最后计到tvd+tvf+tvp+tvb-1，计数器复位，开始下一帧的纵坐标计数；其中，行、列计数器在DE有效期间的值即为当前象素点在屏幕上的坐标，显存控制单元根据行列计数器的值从显存取出对应显示数据送出。
6.如权利要求4所述的显示控制设备的显示时序参数自适应调整方法，其特征是步骤B1中，将读到和计算出的时序参数写入显示控制芯片的时序参数寄存器是用系统软件来执行的，或者是用DDC控制器直接以硬件的方式来执行的。
全文摘要
一种显示控制设备的显示时序参数自适应调整方法，使医用监护仪等设备的主机能根据接入显示器的实际时序参数自动调整自身显示时序参数，例如分辨率，从而使显示器工作在最优化的状态，而不需要用户设定。其特征是包括如下步骤A.显示控制芯片通过显示数据通道DDC接口访问显示器的扩展显示标识数据EDID，获得显示器所支持的时序参数或最佳时序参数；B.根据这些参数，系统软件自动设定时钟步频率和显示时序参数寄存器，从而使显示控制芯片输出信号的时序与显示器匹配。
文档编号G09G5/00GK101025882SQ2006100339
公开日2007年8月29日 申请日期2006年2月23日 优先权日2006年2月23日
发明者万力劢, 姚力 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司