专利名称：电子书阅读器及其画面刷新实现方法
技术领域：
本发明涉及一种电子书阅读器及其画面刷新实现方法，属于机电控制产品领域。
背景技术：
近年来，一种称为电子纸的像纸一样的柔性薄型的可擦写显示器越来越受到人们的
关注，这种柔性薄型电子纸屏幕能够在无电源状态下保持图像的显示。电子纸是专门
用
于阅读的电子装置，其对比度较高、文字清晰、支持屏幕手写、耗电量极小，并且能够轻轻弯曲。电子纸屏幕能够擦除或重写保持显示在屏幕上的图像，并且可以被重复使
用，
从而节省纸资源。采用电子纸设计的电子纸阅读器可以达到和传统纸张完全一样的显示效果，即使在阳光下也完全不影响阅读。电子纸靠电压脉冲驱动电子墨水，在掉电以后电子纸显示的图像仍旧可以保持，电子纸阅读器只有在刷新显示图像的时候才耗电，比LCD更省电。 通过扩展存储器，电子纸阅读器可以存储海量的图书资料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提高电子纸显示屏显示响应速度，减少屏幕闪烁和降低功耗的电子书阅读器。本发明是这样实现的一种电子书阅读器，其包括中央处理器、电子纸显示控制器 (EPD Controller),Flash ROM、存储单元、控制按键及电子纸显示屏；所述中央处理器与存储单元、电子纸显示控制器通过总线相连，存储单元存储文件数据，中央处理器从存储单元中读取数据，并发送给电子纸显示控制器；所述Flash ROM与显示控制器连接，作为外部查询表存储器；其特征在于，还包括与显示控制器相连的两片SRAM，作为显示控制器的缓存。在一较佳实施例中，每片SRAM可存储两帧图像数据，即存储之前显示过的图像数据、当前显示在电子纸上的数据与待显示的下一帧数据。在一较佳实施例中，所述控制按键包含翻页控制键，所述翻页控制按键与显示控制器电连接，控制按键响应用户操作将翻页信号直接输出至显示控制器。在一较佳实施例中，所述控制按键还包括画面刷新效果选择键，所述画面刷新效果选择键与显示控制器电连接，实现由上至下、从左到右滚动显示及整页刷新三种显示效^ ο在一较佳实施例中，所述显示控制器接收到翻页信号后，判断目标页的画面数据在所述两片SRAM中位置，所述显示控制器根据所述翻页信号读取相应SRAM中的目标页的画面数据，查表并驱动电子纸显示屏予以显示。本发明还公开一种上述电子书阅读器画面刷新的实现方法，其特征在于将电子书显示屏分割成大小相等的各个区域；对每个区域采用最小矩形区域局部刷新方法，比较两片SRAM中数据，计算出最小矩形的不相同区域，刷新显示该矩形区域图像。本发明公开的电子书阅读器及其画面刷新方法可降低系统功耗，提高电子纸显示响应速度，可减少画面闪烁。
图1是本发明较佳实施例的电子书阅读器的整体模块框图2是本发明较佳实施例的各帧图像数据在SRAM中的存储情况示意图3是本发明较佳实施例的画面刷新操作流程图4是本发明较佳实施例的的3种屏幕刷新方式示意图5是本发明较佳实施例的的电子纸屏幕分割区域编码示意图6是本发明较佳实施例的的计算最小不同像素矩形区域方法示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。参考图1所示，为本发明系统模块框图。包括中央处理器、电子纸显示控制器(EPD Controller)、〗片SRAM、Flash ROM、存储单元、控制按键及电子纸显示屏。中央处理器与存储单元、电子纸显示控制器通过总线相连，存储单元存储文件数据，中央处理器从存储单元中读取数据，并发送给电子纸显示控制器；2片SRAM与显示控制器相连，作为显示控制器的缓存，存储之前显示过的图像数据、当前显示在屏幕上的图像数据与待显示数据；控制按键含翻页控制键、画面刷新效果控制键；翻页控制按键与显示控制器电连接，控制按键响应用户操作将翻页信号直接输出至显示控制器；所述Flash ROM与显示控制器连接，作为外部查询表存储器。请参阅图2所示，为本发明较佳实施例的各帧图像数据在SRAM中的存储情况示意图。本发明的电子书阅读器采用双缓存机制，即SRAMl和SRAM2，每片SRAM可存储两帧图像数据，即存储之前显示过的图像数据、当前显示在电子纸上的数据与待显示的下一帧数据， 例如显示第一幅画面时，其数据存储于SRAMl中，第二幅画面数据则存储于SRAM2中；显示第二幅画时，其数据存储于SRAM2中，第三幅画面数据存储于SRAMl中，交替显示，提高系统处理速度。请参阅图3-6所示，首先，中央处理器从存储单元中读取一帧图像数据，并发送给电子纸显示控制器。显示控制器将这些数据写入SRAMl中；同时显示控制器读取SRAM2中数据(初始时，内部数据全为l)、Flash ROM参数等，控制电子纸显示屏，显示图像，此时电子纸显示屏显示全白画面。然后显示控制器发送一开机显示完成信号到中央处理器，完成初始化操作，中央处理器接收到该信号后从存储单元内读取下一帧图像数据，显示控制器将这些数据写入SRAM2中，同时读取SRAMl中数据，控制电子纸显示屏，显示第一帧图像。鉴于电子纸的双稳态特性，当屏幕图像显示完成后，无需电源供电，只有当需刷新屏幕画面时才上电，可大大节省功耗。
当进行翻页操作时，通过翻页按键操作产生一翻页信号给显示控制器，显示控制器首先识别该翻页信号；如果是向下翻页，显示控制器则判断下一帧图像数据存储的位置， 从SRAM中读取数据，控制显示屏显示，同时发送一控制信号到中央处理器，同时中央处理器读取下一帧数据发送到显示控制器，以便显示控制器将其存储到SRAM中；如果是向上翻页信号，显示控制器则判断上一帧图像数据存储的位置，从SRAM中读取数据，控制显示屏显示，此时无需中央处理器参与，可节省功耗，并提高系统处理时间；如果上一帧图像数据不在SRAM中，则发送一控制信号到中央处理器，通知其读取上一帧图像数据到显示控制器，然后再进行显示。各帧图像数据在SRAM中的存储情况如图3所示。在本实施例中，可通过控制按键选择画面刷新效果，由上至下、从左到右滚动显示及整页刷新显示3种效果，如图4所示电子纸屏幕分辨率为800*600，a)为由上到下滚动显示，每次刷新显示一行图像，即800个像素点，如此刷新显示完600行图像后才完成整屏屏幕显示；b)为由左到右滚动显示，每次刷新显示一列图像，即600个像素点，如此刷新显示完800列图像后完成一帧图像的显示；c)为整屏画面刷新显示，采用分区域刷新显示画面方法。开机时默认选择整屏画面刷新显示，当用户第一次按下该控制键则选择由上到下滚动显示，第二次按下该键时选择由左到右滚动显示，如此循环选择屏幕刷新方式。当选择滚动显示方式时，显示控制器选择较低频率控制电子纸屏幕的显示，实现滚动显示效果。在本实施例中，如图5-6所示，采用分区域刷新显示画面方法，将整屏分割成大小相等的各个区域；对每个区域采用最小矩形区域局部刷新方法，比较SRAMl和SRAM2中当前屏幕显示图像数据与待显示图像数据，计算出最小矩形的不相同区域，刷新显示该矩形区域，而对相同部分则不操作。主要步骤如下
(1)首先将电子纸屏幕图像分割成大小相等的各个区域，如图5所示，若屏幕分辨率为 800*600，分割成8*6个区域，每个区域大小为100*100，并对每个区域进行编号；
(2)对每个区域当前显示图像与待显示图像进行比较，判断是否刷新；
(3)比较，方法如图6所示，从左上角第一个像素开始，按顺时针方向比较当前显示图像与待显示图像数据，找出最上Y0、最下Y1、最左X0、最右Xl不同图像数据，这样由这四个点所构成的矩形区域即为所求最小不同矩形区域；
(4)显示控制器根据所得最小矩形区域，查表输出相应电压，驱动电子纸屏幕显示。因此，本发明的电子书阅读器采用双缓存机制，提高了系统处理速度 ’每片SRAM 可存储2帧图像数据，当用户翻页时，特别是向后翻页时，由于目标页的画面数据存储于 SDRAM中，无需中央处理器参与，只需通过显示控制器驱动电子纸显示屏，另外采用分区域刷新画面，比较当前屏幕与待显示的下一帧图像数据相同与否，仅对不同区域进行刷新显示，节省了系统功耗，提高电子纸显示响应速度，可减少画面闪烁。上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电子书阅读器，其包括中央处理器、电子纸显示控制器、Flash ROM、存储单元、 控制按键及电子纸显示屏；所述中央处理器与存储单元、电子纸显示控制器通过总线相连，存储单元存储文件数据，中央处理器从存储单元中读取数据，并发送给电子纸显示控制器；所述Flash ROM与显示控制器连接，作为外部查询表存储器；其特征在于，还包括与显示控制器相连的两片SRAM，作为显示控制器的缓存。
2.根据权利要求1所述的电子书阅读器，其特征在于每片SRAM可存储两帧图像数据，即存储之前显示过的图像数据、当前显示在电子纸上的数据与待显示的下一帧数据。
3.根据权利要求1所述的电子书阅读器，其特征在于所述控制按键包含翻页控制键， 所述翻页控制按键与显示控制器电连接，控制按键响应用户操作将翻页信号直接输出至显示控制器。
4.根据权利要求1所述的电子书阅读器，其特征在于所述控制按键还包括画面刷新效果选择键，所述画面刷新效果选择键与显示控制器电连接，实现由上至下、从左到右滚动显示及整页刷新三种显示效果。
5.根据权利要求3所述的电子书阅读器，其特征在于所述显示控制器接收到翻页信号后，判断目标页的画面数据在所述两片SRAM中位置，所述显示控制器根据所述翻页信号读取相应SRAM中的目标页的画面数据，查表并驱动电子纸显示屏予以显示。
6.一种上述权利要求1-5所述电子书阅读器画面刷新的实现方法，其特征在于将电子书显示屏分割成大小相等的各个区域；对每个区域采用最小矩形区域局部刷新方法，比较两片SRAM中数据，计算出最小矩形的不相同区域，刷新显示该矩形区域图像。
全文摘要
本发明公开一种电子书阅读器，其包括中央处理器、电子纸显示控制器(EPDController)、FlashROM、存储单元、控制按键及电子纸显示屏;所述中央处理器与存储单元、电子纸显示控制器通过总线相连，存储单元存储文件数据，中央处理器从存储单元中读取数据，并发送给电子纸显示控制器；所述FlashROM与显示控制器连接，作为外部查询表存储器；其特征在于，还包括与显示控制器相连的两片SRAM，作为显示控制器的缓存。本发明公开的电子书阅读器可降低系统功耗，提高电子纸显示响应速度，可减少画面闪烁。本发明还公开一种电子书阅读器画面刷新实现方法。
文档编号G09G3/34GK102222420SQ20111020453
公开日2011年10月19日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者叶芸, 吴美芬, 姚剑敏, 张永爱, 徐胜, 杜世远, 杨倩, 林志贤, 郭太良 申请人:福州大学