专利名称：一种屏幕显示时访问显示数据区的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种屏幕显示时访问显示数据区的控制方法，尤其提出了一种屏幕显示的行扫描过程中，由于其它请求源同时访问显示数据区造成屏幕显示出现错误的解决办法。
背景技术：
在现代化的信息时代，屏幕显示器在人机交互的过程中是一个非常重要的关键设备。为了实现屏幕显示，显示控制器需要周期性地从显示数据区读取数据，并输出到屏幕；而同时其它请求源(如CPU或其它可以发出数据读写请求的总线和电子设备)也可能会不定期地读写显示数据区，这种来自其它请求源对同一显示数据区的读写操作，会造成冲突，使显示控制器不能及时获得正确的显示数据，从而使得屏幕显示出现错误。
在现有技术中，有以下几种不同的处理手段一种是当行扫描处于显示时间段时(如图2(a)中T1对应的时间段)，显示控制器通过输出给其它请求源一个硬件信号(通常是等待信号)，迫使其它请求源暂停访问显示数据区；只有当行扫描处于非显示时间段时(如图2(a)中T2对应的时间段)，所述显示控制器再允许其它请求源访问显示数据区。此种方法不会造成屏幕显示错误，但大大降低了其它请求源的工作效率；这种方法还有一个变种，即不是由显示控制器输出一个硬件信号，通知其它请求源，而是其它请求源主动从显示控制器读取显示状态，但他们的目的是相同的，即迫使其他请求源不能在显示时段访问显示数据区。
如图2(a)所示，在任何带有行扫描方式的屏幕显示方式中，整行扫描持续的时间可以划分为两个阶段屏幕显示时间段(附图2(a)的T1段)和非显示时间段(附图2(a)的T2段)，各行总扫描T＝T1+T2，实际上一屏刷新的时间一般是十几毫秒级，T是微秒级；其中T1段可以为0，例如如果当屏幕完成一帧后需要回扫，那在回扫期间，所有扫描行都没有显示输出，此时T1＝0，T2＝T，但T2永远不为0。
另一种处理手段是在显示控制器中增加一个FIFO(先进先出数据缓冲区)，显示控制器把从显示数据区读出的显示数据先放入FIFO中，然后再将显示数据输出到屏幕；当其它请求源需要访问显示数据区时，显示控制器暂时停止从显示数据区读取数据，允许其他请求源访问显示数据区，只是将FIFO中已有的数据继续输出到屏幕。这样实现其它请求源和显示控制器对显示数据区的分时访问，只要FIFO中的数据没空，就不会出现屏幕显示错误，否则也会导致屏幕显示错误。此种方法需要额外增加硬件，从而使硬件变得复杂，成本增高，同时也不能完全杜绝屏幕显示出现错误的情况。
因此，现有技术存在缺陷，而有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷提供一种协调管理屏幕显示器、显示数据区和其它对显示数据区有访问需要的请求源之间的关系的处理控制方法。
本发明的技术方案如下一种屏幕显示时访问显示数据区的控制方法，其在维持各行总扫描时间不变的前提下，当处于显示时间段时，包括以下步骤A、显示控制器在接收到除显示请求以外的其他请求源对显示数据区的访问请求时，停止对显示数据区的任何操作；
B、所述显示控制器监视其他请求源的访问进展情况，在其他请求源访问结束时接管对所述显示控制区的控制权，继续对显示数据的读取。
所述的方法，其中所述显示控制器对显示数据读取没有就绪时，显示时钟进入等待状态，直至显示数据就绪后与显示时钟两者匹配输出给显示屏幕。
所述的方法，其中所述步骤A还包括，在屏幕显示时间段的行扫描过程中A1、当其它请求源访问显示数据区时，显示数据待读取，所述显示时钟进入等待状态。
所述的方法，其中所述匹配输出是显示数据准备就绪后，在显示时钟脉冲的每一个下降沿或上升沿依次对应一组就绪的显示数据，对应的是上升沿还是下降沿以满足显示器的要求为依据。
所述的方法，其中所述显示时钟进入等待状态时，维持其输出的信号电平为固定的数字信号0或1。
所述的方法，其中还包括当显示控制处于非显示时间段时，所述显示控制器允许其它请求源随时访问所述显示数据区。
所述的方法，其中所述其他请求源包括CPU或可发出数据读写请求的总线电子设备。
本发明所提供的一种屏幕显示时访问显示数据区的控制方法，协调管理屏幕显示器、显示数据区和其它对显示数据区有访问需要的请求源之间的关系，在不同的扫描时间段，所述显示控制器允许其它请求源可随时访问显示数据区，通过显示控制器来控制显示数据的读取，在显示数据未就绪时将显示时钟延时，并相应缩短非显示时间段，以保证各行总扫描时间的不变，解决了因其它请求源同时访问显示数据区时可能造成的屏幕显示错误，提高了屏幕显示的实际效果，不仅保证了其它请求源的工作效率，同时又无需增加FIFO，硬件变得简单，本发明方法简单可靠、高效和低成本。
图1为本发明的控制系统结构框图；图2(a)为现有技术的整行显示扫描时间段示意图；图2(b)为本发明的整行显示扫描时间段示意图；图3为本发明的数据信号定时图；图4至图6为本发明的三个具体实施控制系统结构框图。
具体实施例方式
以下对本发明的较佳实施例加以详细说明。
如附图1所示是本发明的控制系统结构框图，本系统包括显示控制器，显示数据存储单元即显示数据区，显示器和其它请求源；所述的显示控制器是显示器的控制单元，它既能够从显示数据区读取数据，并将显示数据和产生的控制信号(控制信号包括显示时钟信号和其它屏幕显示必需的控制信号)一同输出给显示器，又能处理其它请求源的读写请求；所述的显示数据区是用于存储屏幕显示需要的所有数据的物理处所，显示数据区所存储的数据和显示控制器最终送往显示器的显示数据可以不同，但显示数据必须是由显示数据区所存储的数据转化而来，即无显示数据区存储的数据就无法产生最终的显示数据；所述的显示器可包括LCD、LED等显示时钟能延时的屏幕显示器；所述的其它请求源指的是各种CPU或能够发出读写请求的其它总线和电子设备。
附图2(b)所示，对比现有技术的图2(a)，可以看出本发明方法屏幕显示时间段T1’将被延长，因为中间可能有其他请求源请求对显示数据区的访问，而导致须对显示时钟延时。为了不影响屏幕整体显示效果，本发明方法要求确保屏幕每行总扫描时间T保持不变，这样就必须缩短屏幕非显示时间段T2’。因此，本发明方法为保证其他请求源的优先访问显示数据区，就延长了屏幕显示时间段T1’，如图2(b)所示，延长段T3，相应缩短非显示时间段T2’，以保证整行总扫描持续时间不变。
当本发明方法的行扫描处在非显示时间段T2’段时，此时屏幕没有显示，显示控制器不需要从显示数据区读取数据，此时，如果其它请求源有访问显示数据区的请求，显示控制器将立即为其转接。
当本发明方法的行扫描处在屏幕显示时间段T1’段时，当其它请求源访问显示数据区导致显示数据未就绪时，显示时钟延时至其它请求源访问显示数据区的结束和显示数据的就绪，然后将显示数据和显示时钟匹配输出给显示器，如附图3所示。当其它请求源需要访问显示数据区时，如果显示控制器也需要读取显示数据，这时显示控制器必须立即中止从显示数据区读取数据，同时将其它请求源的访问请求转接给显示数据区(附图3，P1所处位置)，从P1到P2，其它请求源访问显示数据区，显示控制器随时监视其它请求源的访问进展情况，一旦其它请求源结束访问(附图3的P2处)，显示控制器就可以从上次中断的地方接着读取数据；在整个显示区间内，只要显示数据就绪，显示控制器就将显示控制信号和显示数据一同输出给显示器，否则显示控制信号中的显示时钟信号必须进入等待状态(如图3所述的Td时间段)，Td是显示时钟因为显示数据未就绪进行的等待时间；显示时钟信号处于等待状态时，可以是数字信号“0”，也可以是数字信号“1”。
如图3中(a)所示，显示数据Dn2已经就绪，该显示数据Dn2被存在所述显示控制器的寄存器里，此寄存器是能够储存一组显示数据的寄存器，此时即使其它请求源已经开始访问显示数据区，由于显示数据Dn2已经就绪，显示时钟无需等待，可与就绪的显示数据匹配输出；显示数据Dn3没有被及时获得，所以显示时钟插入等待时间Td，当Dn3就绪后，随即同显示时钟一起输出。
如图3中(b)所示，因为其它请求源的访问，显示数据Dn2没能被及时获得，所以显示时钟插入等待时间Td，直至其它请求源访问结束和显示数据Dn2的就绪，当Dn2就绪后，随即同显示时钟一起输出，这里Dn是第n组显示数据，Dn1是第n+1组显示数据，Dn2是第n+2组显示数据，依此类推。
如附图3所示，Tu是其它请求源对显示数据区的访问时段，Td是显示时钟因为显示数据未就绪进行的等待时间，Td不一定等于Tu，原因是(a)显示控制器从显示数据区读取数据在时间上有间隔，因为显示控制器从显示数据区读取数据，在时间上并不是完全“连续”的，可能存在着间隔，而如果其它请求源能够在这些间隔期完成访问，则不会影响到显示控制器及时获得显示数据；但是，如果显示控制器没能及时获得显示数据，那一定是因为其它请求源的影响；(b)显示控制器从显示数据区读取数据被其它请求源打断，会造成时间浪费。
附图2(b)所示，这种显示时钟一次次延时的累积，必然造成T1的延长(T3段为延长部分)，如果显示时间段T1延长过多，导致T2段时间太短，无法满足显示器要求，则必须将整体扫描时间T重新设置为一个较长的时间(这里设置T的方法与本发明无关)，在本发明中，必须确保整行总扫描持续时间不变，显示时间段T1的延长，不能超出显示器的要求。
本发明首先确保其它请求源的访问不被延时，其它请求源的工作效率得到了保证，在显示数据未就绪时，将显示时钟延时，同时调整显示时段和非显示时段，保证每行扫描周期不变，从根本上确保了屏幕显示不出现错误，另外无需增加FIFO(先进先出数据缓冲区)，只使用能够储存一组显示数据的寄存器，显示控制器将从显示数据区得到的数据，先放入这组寄存器中，随即连同显示时钟一起输出给显示屏幕，这样硬件变得简单，从而降低了成本。
附图4-6为本发明的几个应用实例，但这几个实例不应理解为对本发明的任何限制。
如附图4所示是一种较为典型的应用实例，本发明包括的显示控制器由硬件实现，其它请求源是一个单片机，屏幕显示器是一个液晶显示器LCD，显示数据区使用随机存取存储器SRAM。
显示控制器根据屏幕显示器LCD显示的需要，对显示数据区所在的随机存取存储器(SRAM)输出读信号，以及地址信号等，从SRAM获得数据，并将显示数据和显示时钟信号(PCLK)一同输出给屏幕显示器LCD屏，显示数据PD和显示时钟PCLK必须是匹配的，即PCLK的每一个下降沿或上升沿依次对应一组显示数据PD，对应的是上升沿还是下降沿以满足显示器的要求为依据；当单片机也要访问SRAM，它就将有关信号(读写、地址数据等)发给显示控制器，显示控制器一旦接到来自单片机的读写信号，就立即停止原来为屏幕显示进行的读SRAM数据操作，将单片机发来的有关信号(读写、地址数据等)转发给SRAM；如果单片机发来的是写请求，需注意SRAM的读一写转换，如果单片机是读SRAM里的数据，显示控制器就必须把SRAM输出的数据转切给单片机；显示控制器随时监视单片机的访问情况，一旦结束，就开始继续原来为屏幕显示进行的读数据操作。
如果在整个过程中，屏幕显示所需要的数据PD未能就绪，就将显示时钟信号PCLK延时拉长，等显示数据PD就绪，再一同输出，确保LCD屏在显示时钟信号PCLK的下降沿或上升沿可以拿到所需的正确的显示数据，对应的是上升沿还是下降沿以满足显示器的要求为依据。
如果显示时钟信号PCLK被拉长，那么输出信号DE(显示允许信号，表征屏幕显示时段)也必须相应拉长，行、帧同步信号保持不变。
如附图5所示是另一种应用实例，本发明应用的显示控制器是由软硬件结合完成的，其它请求源是一个标准的PCI总线，显示控制器和显示数据区可以做成一个PCI插卡，屏幕显示器是一个液晶显示器LCD；这里显示控制器的SOC芯片是一个软硬件结合的控制系统，它使用本发明所述的原理，SOC芯片运行内部的主程序，从插卡上的SRAM(显示数据区，也可以在SOC芯片内部)读取数据，连同相应的控制信号一起输出给LCD屏；当PCI总线方向需要访问插卡上的SRAM，SOC将跳转执行相应的子程序，为PCI请求源服务，服务完成后，重回主程序。在整个过程中，SOC芯片的其它硬件部分将保证每组显示数据在每个显示时钟的下降沿有效，如果显示数据未就绪，显示时钟将被延时，当然，如果显示时钟被延时，DE信号也将被相应地延长。
如附图6所示是另一个应用实例，其它请求源是一个有Ethernet接口的网络设备，屏幕是一个LED屏，显示控制器使用了本发明所述的原理，具体工作过程与本发明方法相同，此处略。
同时应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种屏幕显示时访问显示数据区的控制方法，其在维持各行总扫描时间不变的前提下，当处于显示时间段时，包括以下步骤A、显示控制器在接收到除显示请求以外的其他请求源对显示数据区的访问请求时，停止对显示数据区的任何操作；B、所述显示控制器监视其他请求源的访问进展情况，在其他请求源访问结束时接管对所述显示控制区的控制权，继续对显示数据的读取。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在所述显示控制器对显示数据读取没有就绪时，显示时钟进入等待状态，直至显示数据就绪后与显示时钟两者匹配输出给显示屏幕。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤A还包括，在屏幕显示时间段的行扫描过程中A1、当其它请求源访问显示数据区时，显示数据待读取，所述显示时钟进入等待状态。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述匹配输出是显示数据准备就绪后，在显示时钟脉冲的每一个下降沿或上升沿依次对应一组就绪的显示数据，对应的是上升沿还是下降沿以满足显示器的要求为依据。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于所述显示时钟进入等待状态时，维持其输出的信号电平为固定的数字信号0或1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括当显示控制处于非显示时间段时，所述显示控制器允许其它请求源随时访问所述显示数据区。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述其他请求源包括CPU或可发出数据读写请求的总线电子设备。
全文摘要
本发明提供了一种屏幕显示时其它请求源同时访问显示数据区的处理方法，它是一种协调管理屏幕显示器、显示数据区和其它对显示数据区有访问需要的请求源之间的关系，在不同的扫描时间段，其它请求源可随时访问显示数据区，通过显示控制器来控制数据的读取和显示器的信号输入，确保被管理各部分可以正常工作，并完成各自的任务，此方法解决了因其它请求源同时访问显示数据区所造成的屏幕显示错误，提高了屏幕显示的实际效果，不仅保证了其它请求源的工作效率，同时又无需增加FIFO，硬件变得简单，此方法是一种简单可靠、高效和低成本的处理方法。
文档编号G09G3/34GK101025903SQ20071007302
公开日2007年8月29日 申请日期2007年1月23日 优先权日2007年1月23日
发明者孙龙, 江中尧 申请人:孙龙, 江中尧