控制器驱动器和显示面板驱动方法

专利名称：控制器驱动器和显示面板驱动方法
技术领域：
本发明一般涉及控制器驱动器和显示面板驱动方法。更为确切地说，本发明涉及减少用于驱动显示面板的控制器驱动器的功耗的技术。
背景技术：
一般地，诸如液晶显示(LCD)面板等显示面板是由控制器驱动器来驱动的。控制器驱动器有时候是与显示面板分开提供的，有时候是通过COG(玻璃上芯片)技术与显示面板一起提供的。控制器驱动器接收待显示的显示数据，并且将接收的显示数据存储在显示存储器中。根据存储在显示存储器中的显示数据，控制器驱动器驱动显示面板的数据线。
在贴装于诸如便携式电话和PDA(个人数据助手)等移动终端中的控制器驱动器中，减少功耗是很重要的。如果能够减少移动终端的功耗，则可以延长移动终端通过一次充电操作所能工作的工作时间。这种工作时间的延长对于以更为方便的方式使用移动终端是有效的。
日本未决公开专利申请(JP-P2002-182627A)公开了减少控制器驱动器功耗的技术。在该现有实例中，控制器驱动器具有用于接收显示数据的锁存器电路和不包含有读出放大器的显示存储器。大量的显示数据位通过锁存器电路锁存起来。显示存储器的位线直接受到锁存器电路的驱动。由于没有使用读出放大器，因此控制器驱动器的功耗较低。进而，由于大量数据位通过锁存器电路被写入显示存储器，因此显示存储器的字线被激活的总次数下降。换句话说，对显示存储器的总访问时间减少，因此控制器驱动器的功耗得到减少。
引起控制器驱动器中功耗增加的原因之一是发送到控制器驱动器的显示数据数据量的增加。由于有各种信息显示在显示面板上，因此发送给控制器驱动器的显示数据迅速增加。在有些情况下，为了在显示面板上显示照片，将具有高灰度级的位图数据发送给控制器驱动器。还有，在有些情况下，为了在显示面板上显示视频图像数据，将数据量大的视频图像数据发送给控制器驱动器。另外，在有些情况下，为了在显示面板上显示字符图像，将字符图像的位图数据发送给控制器驱动器。不过，每一次接收到显示数据的数据位，控制器驱动器都消耗一定的功率。因此，显示数据数据量的增加直接引起控制器驱动器功耗的增加。
从EMI(电磁干扰)的观点来看，发送给控制器驱动器的显示数据数据量的增加也不是优选的。不过，每一次接收到显示数据的数据位时，无法避免来自控制器驱动器的未预期电磁波辐射。结果，减少显示数据的数据量对于抑制EMI是很重要的。
背景图像和字符图像所合成的合成图像是发送给控制器驱动器的显示数据增加的原因之一。在一般的控制器驱动器中，在显示某一图像之后为了例如在屏幕上显示新的合成图像，需要将整幅待显示图像重新发送给控制器驱动器。
具有部分地将显示图像进行重写功能的控制器驱动器能够以某种程度解决该问题。原因在于只有当待同步的字符位图数据发送到控制器驱动器时，控制器驱动器才显示同步图像。
现在很需要减少发送给控制器驱动器的显示数据数据量。在这种需求之下，需要提供的技术能够进一步减少待发送给具有合成背景图像和字符图像功能的控制器驱动器的显示数据数据量。

发明内容
本发明的目标是提出一种其中待发送的显示数据数据量得到减少的控制器驱动器，以及使用该控制器驱动器的移动终端。
根据本发明的一个方面，控制器驱动器包括用于接收背景图像的背景位图数据和字符图像的字体数据的驱动处理电路，以及用于字体数据生成字符图像的像素数据的字体绘制电路。在像素的字体数据描述格式中，像素的字体数据位长小于RGB格式中的位长，并且通过基于背景位图数据和字符图像的像素数据来驱动显示面板，驱动处理电路在屏幕显示模式中将字符图像与背景图像叠加而成的合成图像显示在显示面板上。
优选情况下，字体数据具有笔画字体格式。还有，驱动处理电路包括控制电路，其基于所接收的控制信号来设置所述屏幕显示模式、带有所述合成图像的改变的屏幕显示模式、以及正常显示模式之一。
在驱动处理电路中，来自字体绘制电路的字符位图数据被写在其中已经写入有背景位图数据的图像显示存储器中作为字符图像的像素数据，以生成显示位图数据。图像显示存储器存储合成图像的显示位图数据，驱动电路根据显示位图数据来驱动显示面板。
另外，在驱动处理电路中，字体显示存储器存储字符位图数据作为字符图像的像素数据，并且图像显示存储器存储背景位图数据。滤波器电路从字体显示存储器中读出字符图像的字符位图数据，从图像显示存储器中读出背景位图数据，并且在屏幕显示模式下，根据所读出的字符位图数据和背景位图数据来生成合成图像的显示位图数据。驱动电路根据合成图像的位图数据来驱动显示面板。在这种情况下，滤波器电路在正常显示模式中从图像显示存储器中读出背景位图数据作为显示位图数据。
另外，在驱动处理电路中，字体显示存储器存储字符位图数据作为字符图像的像素数据，并且图像显示存储器存储背景位图数据。当字符位图数据完成时，字体处理存储器将来自字体绘制电路的字符位图数据写入字体显示存储器。滤波器电路从字体显示存储器中读出字符图像的字符位图数据，从图像显示存储器中读出背景位图数据，并且在屏幕显示模式下，根据所读出的字符位图数据和背景位图数据来生成合成图像的显示位图数据。驱动电路根据合成图像的显示位图数据来驱动显示面板。在这种情况下，滤波器电路在正常显示模式中可以从图像显示存储器中读出背景位图数据作为显示位图数据。
另外，在驱动处理电路中，字体显示存储器存储字符位图数据作为字符图像的像素数据，并且图像显示存储器存储背景位图数据。当字符位图数据完成时，字体处理存储器将来自字体绘制电路的字符位图数据写入字体显示存储器。计算电路在屏幕显示模式下从字体显示存储器中读出字符位图数据。滤波器电路从图像显示存储器中读出背景位图数据，接收来自计算电路的字符位图数据，并且在屏幕显示模式下，根据所接收的字符位图数据和背景位图数据来生成合成图像的显示位图数据。驱动电路根据合成图像的显示位图数据来驱动显示面板。在这种情况下，在带有所述合成图像的改变的屏幕显示模式下，滤波器电路可以将背景位图数据传递到计算电路。在带有所述合成图像的改变的屏幕显示模式下，计算电路根据存储在字体显示存储器中的字符位图数据以及背景位图数据，可以生成计算位图数据作为合成图像的显示位图数据，以提供给驱动电路。另外，滤波器电路在正常显示模式下可以将背景位图数据作为合成图像的显示位图数据传递给驱动电路。
另外，在控制器驱动器中，字体绘制电路从字体数据中为字符图像的每一个结构单元输出带有颜色标号的矩形区域数据。在驱动处理电路中，字体显示存储器存储字符图像的颜色标号，并且图像显示存储器存储背景位图数据。当颜色标号完成时，字体处理存储器将来自字体绘制电路的矩形区域数据的颜色标号写入字体显示存储器。颜色板电路存储表明颜色标号与颜色之间关系的颜色板数据，并且滤波器电路通过参考颜色板电路，根据颜色标号来生成字符位图数据，并且从图像显示存储器中读出背景位图数据，并且根据背景位图数据和字符位图数据生成显示位图数据。驱动电路根据合成图像的显示位图数据来驱动显示面板。在这种情况下，滤波器电路在正常显示模式下可以从图像显示存储器读出背景位图数据作为显示位图数据。另外，字体绘制电路可以将字符图像分成矩形区域，并且生成矩形区域数据以便指定包括在每一个矩形区域中的字符图像的像素颜色。
根据本发明的另一方面，移动终端包括上述的控制器驱动器。
根据本发明的另一方面，显示面板驱动方法是通过为控制器驱动器提供字体数据和背景位图数据，并且基于背景位图数据和字符图像的像素数据，由控制器驱动器通过在显示面板上显示背景图像和字符图像的合成图像来实现的。
另外，字体数据具有笔画字体格式。


图1为框图，示出了其上贴装有根据本发明第一实施例的控制器驱动器的移动终端的硬件结构；图2为框图，示出了当执行屏幕显示时第一实施例中的控制器驱动器的操作；图3为框图，示出了其上贴装有根据本发明第二实施例的控制器驱动器的移动终端的硬件结构；图4为框图，示出了当执行屏幕显示时第二实施例中的控制器驱动器的操作；图5为框图，示出了其上贴装有根据本发明第三实施例的控制器驱动器的移动终端的硬件结构；图6为框图，示出了当执行屏幕显示时第三实施例中的控制器驱动器的操作；图7为框图，示出了其上贴装有根据本发明第四实施例的控制器驱动器的移动终端的硬件结构；图8为框图，示出了当通过输出计算电路来执行背景位图数据和字符位图数据之间的计算时控制器驱动器的操作；图9为框图，示出了当在屏幕显示中在背景图像上只显示字符图像时控制器驱动器的操作；图10为框图，示出了其上贴装有根据本发明第五实施例的控制器驱动器的移动终端的硬件结构；图11为一表格，示出了在第五实施例的移动终端中使用的颜色板数据；图12A为一表格，示出了在典型的帧存储器中的写操作，并且图12B为一表格，示出了第五实施例的移动终端的字体处理存储器中的写入操作；图13为框图，示出了字体处理存储器的硬件结构；并且图14为框图，示出了当执行屏幕显示时根据第五实施例的控制器驱动器的操作。
具体实施例方式
下面参考附图来详细讲述本发明的控制器驱动器和显示方法。
图1为框图，示出了其上贴装有根据本发明第一实施例的控制器驱动器2的移动终端的硬件结构。第一实施例中的控制器驱动器2具有在显示背景图像后，在背景图像上绘制字符(字体)图像的功能。移动终端具有CPU 1、控制器驱动器2、LCD面板3和字体存储器4。CPU 1提供在LCD面板3上显示的图像的显示数据，并且为控制器驱动器2提供驱动信号7。控制器驱动器2响应控制信号7，根据显示数据来驱动LCD面板3。LCD面板3包含以矩阵分布的多个像素。LCD面板3被控制器驱动器2所驱动，以显示期望图像。
CPU 1为控制器驱动器2提供两种显示数据，一种显示数据为在LCD面板3上显示的背景图像的背景位图数据5，另一种显示数据为叠加在背景图像上的字符图像的字体数据6。背景位图数据5是被定义为RGB格式的像素数据，也就是说，各个像素被表示成R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)灰度级的RGB数据。
字体数据6是表示待显示字符图像的形状和颜色的数据，并且具有笔画字体格式。因此，具有笔画字体格式的字体数据6的数据量比具有位图格式的字体数据的要小。在笔画字体格式中，字符由中心线的形状和线的类型来表示，包括线的颜色。优选情况下使用笔画字体格式，因为字体数据6的数据量可以非常小。例如，当字符显示在位图格式的13×13像素的像素尺寸中时，以笔画字体格式定义的字体数据的数据量约等于以位图格式定义的字体数据的数据量的1/4。
字体数据6是由表示待显示字符的颜色和字符中所包含的结构性元素的形状的指令组成。当使用笔画字体格式来定义字体数据6的格式时，在最典型的例子中，用于字体数据6的指令包含待显示字符的控制点坐标，对连接控制点的线类型的描述，以及对字符颜色的另一描述。可选情况下，字体数据6可以用轮廓字体格式来描述。在这种情况下，字体数据6是由表示字符轮廓线的指令和在轮廓线内所要绘制的颜色组成的。
为了产生字体数据6，使用了字体存储器4。能够显示的所有字符的字体数据之前都被存储在字体存储器4中。当要通过屏幕显示来显示字符时，CPU 1根据字符的字符编码来计算字体存储器4的地址4a，并且从所计算的字体存储器4的地址4a来获取待显示字符的字体数据6。
控制器驱动器2响应从CPU 1发出的控制信号7，根据背景位图数据5和字体数据6来驱动LCD面板3。当CPU 1提供字体数据6时，控制器驱动器2在对应于背景位图数据5的背景图像上叠加对应于字体数据6的字符图像。
为了执行上述操作，控制器驱动器2包含控制电路21、字体绘制电路22、显示存储器23和驱动电路24。控制电路21响应从CPU 1发出的控制信号7，来控制包含在控制器驱动器2中的各种电路。更为确切地说，控制电路21将从CPU 1发出的显示数据和控制信号7中描述的控制数据传输到正确的目的地。位图数据5被写入显示存储器23中，并且字体数据6被发送到字体绘制电路22中。进而，控制电路21在显示存储器23和驱动电路24之间执行定时控制操作。
字体绘制电路22从字体数据6产生待显示字符图像的字符位图数据25。字符位图数据25由待显示字符图像像素的像素数据组成，并且以RGB格式来描述。
显示存储器23存储背景图像的背景位图数据5和待叠加在背景图像上的字符图像的字符位图数据25。由于在背景图像上叠加了字符图像，因此对应于字符图像的背景位图数据5的部分中的像素数据被重新写到字符位图数据25的像素数据中。
驱动电路24依次从显示存储器23中读出显示位图数据，并且根据所读出的显示位图数据来驱动LCD面板3的数据线(图中未示出)。LCD面板3的数据线的驱动定时是根据从控制电路21发出的定时控制信号26来控制的。
图2为框图，示出了第一实施例中的控制器驱动器2的操作。
当将背景图像的背景位图数据5和待叠加在背景图像上的字符图像的字体数据6从CPU 1发送到控制电路21时，控制电路21将背景位图数据5发送到显示存储器23，并且将字体数据6发送到字体绘制电路22。背景位图数据5被写入显示存储器23中。在这种情况下，待提供给字体绘制电路22的时钟信号的频率小于待提供给CPU 1的时钟信号的频率。
字体绘制电路22依次对包含在字体数据6中的指令进行解释，并且依次产生待显示字符图像的结构性元素的像素数据。在控制电路21控制之下，对应于字符图像的结构性元素的位图数据依次被发送到显示存储器23。显示存储器23中对应于字符图像像素的背景位图数据5的像素数据与字符图像的像素数据一起被重新写入。下面有时候将这一操作称之为“字符绘制”。从字体绘制电路22发送到显示存储器23的这一套像素数据为字符位图数据25。作为“字符绘制”完成的结果，在显示存储器23中产生了字符位图数据25。
驱动电路24依次从显示存储器23中读出显示位图数据(也就是背景位图数据5，它的一部分被重新写入)，并且驱动LCD面板3。
在第一实施例中，从CPU 1发送到控制器驱动器2的字体数据6所采用的格式使得字体数据6的数据量比位图字体格式的数据量要小，通常情况下用笔画字体格式来描述。结果，从CPU 1发送到控制器驱动器2以便将字符图像叠加到背景图像上的位图数据的数据量很小，因此能够使控制器驱动器2的功耗下降，并且减少EMI。
图3为框图，示出了其上贴装有根据本发明第二实施例的控制器驱动器2的移动终端的硬件结构。当从CPU 1发送到控制器驱动器2的数据量被压缩时，第二实施例中的控制器驱动器2实现正确的屏幕显示。屏幕显示是指将字符图像叠加在背景图像上的一种显示方法，并且当不需要显示字符图像时，可以删掉字符图像。为了实现屏幕显示，第二实施例中的控制器驱动器2包含的是图像显示存储器23a和字体显示存储器23b，而不是第一实施例中的显示存储器23，而且控制器驱动器2还额外包含有滤波器27。
图像显示存储器23a用于存储背景图像的背景位图数据5，而字体显示存储器23b用于存储由字体绘制电路22产生的与背景位图数据5没有关系的字符位图数据25。另外，当将字符图像叠加到背景图像上时，图像显示存储器23a中的背景位图数据5没有被重新写入。
滤波器27响应控制电路21发送的控制信号28，执行用于将字符图像叠加到背景图像上的计算。当屏幕显示请求作为控制信号28从控制电路21发出时，滤波器27从图像显示存储器23a中一行行地读出背景位图数据5。而且，滤波器27从字体显示存储器23b中一行行地读出字符位图数据25，然后为叠加在背景图像上的字符图像产生合成位图数据29，作为根据所读出的背景位图数据5和所读出的字符位图数据25的合成图像。合成位图数据29作为显示图像是由叠加在背景图像上的字符图像的像素数据组成的，并且用RGB格式来描述。
另一方面，当控制信号28请求显示背景图像时，滤波器27从图像显示存储器23a中读出背景位图数据5，并且将所读出的背景位图数据5直接提供给驱动电路24。
驱动电路24从滤波器27接收合成位图数据29或背景位图数据5，并且根据所接收的位图数据29或5来驱动LCD面板3。当驱动电路24根据合成位图数据29来驱动LCD面板3时，就实现了字符的屏幕显示。当驱动电路24根据背景位图数据5来驱动LCD面板3时，只显示了背景图像。
图4为框图，示出了当执行屏幕显示时第二实施例中的控制器驱动器的操作。
当将背景图像的背景位图数据5和待叠加在背景图像上的字符图像的字体数据6从CPU 1发送到控制电路21时，控制电路21将背景位图数据5发送到图像显示存储器23a，并且将字体数据6发送到字体绘制电路22。背景位图数据5被写入图像显示存储器23a中。
字体绘制电路22依次对包含在字体数据6中的指令进行解释，并且产生待显示字符图像。字体绘制电路22通过控制电路21依次将字符图像的像素数据发送到字体显示存储器23b，用于“字符绘制”。作为“字符绘制”完成的结果，在字体显示存储器23b中产生了字符位图数据25。
滤波器27从图像显示存储器23a中读取背景位图数据5，并且从字体显示存储器23b中读取字符位图数据25，然后产生合成位图数据29。如上所述，合成位图数据29是背景位图数据5的位图数据，其一部分是与字符位图数据25的像素数据一起被写入的。驱动电路24根据从滤波器27发出的合成位图数据29来驱动LCD面板3，以便能够实现字符图像的屏幕显示。
与第一实施例相类似，在第二实施例中，显示数据的数据量较小，该数据从CPU 1发送到控制器驱动器2，用于将字符图像叠加到背景图像。结果，就能够减少控制器驱动器2的功耗和EMI。特别地，当只有字体数据被重新写入时，第二实施例中的控制器驱动器2很有效。
进而，在第二实施例中，由于背景位图数据5被存储在图像显示存储器23a中，并且字符位图数据25被存储在字体显示存储器23b中，因此能够实现合适的屏幕显示。在第二实施例中，由于背景位图数据5和字符位图数据25被分别存储，因此背景位图数据5和字符位图数据25是分别重新写入的。换句话说，背景图像和字符能够单独进行重新写入。这一特征提高了屏幕显示的灵活性。
第二实施例中的控制器驱动器2具有只重新写入背景图像和字符图像之合成图像的背景图像的功能，从减少CPU 1的处理操作的角度看，这是一个优点。在一般的控制器驱动器中，为了只重新写入字符图像，必须通过CPU来执行用于产生背景图像和字符图像的合成图像的计算，然后必须通过CPU将合成图像发送到控制器驱动器。这增加了CPU的计算量。不过，由于第二实施例中的控制器驱动器2具有只重新写入合成图像的字符图像的功能时，因此能够减少CPU 1的计算量。另外，第二实施例中的控制器驱动器2能够合成以行为单位的字符图像和背景图像，以便能够提高用于合成操作的计算速度。
另外，在第二实施例中，由于滤波器27是通过响应控制信号28来控制的，因此能够在不重新写入图像显示存储器23a和字体显示存储器23b的情况下，显示或删掉字符图像。结果，能够减少启动和结束屏幕显示的数据计算量。在第一实施例中的控制器驱动器2中，为了启动和结束屏幕显示，需要进行数据处理来重新写入对应于待显示或待删除的字符图像的背景图像的一部分。另一方面，在第二实施例中，不再需要这一数据处理。由于不执行重新写入图像显示存储器23a和字体显示存储器23b的操作，因此具有能够减少功耗的优点。
图5为框图，示出了其上贴装有根据本发明第三实施例的控制器驱动器2的移动终端的硬件结构。在第三实施例中的控制器驱动器2中，额外还提供有字体处理存储器23c。当字体绘制电路22执行“字符绘制”时，使用字体处理存储器23来作为工作区域，也就是说，字体绘制电路22产生字符位图数据25。可以理解的是，除了新提供的字体处理存储器23c之外，根据第三实施例的控制器驱动器2的硬件结构与第二实施例中的控制器驱动器2的结构是相同的。
提供有字体处理存储器23c，以避免在LCD面板3上显示不完整的字符图像。如上所述，通过依次解释包含在字体数据6中的指令来执行“字符绘制”。由于这一原因，字符位图数据25在完成“字符绘制”之前都是不完整的。与LCD面板3的刷新周期时间相比，执行“字符绘制”所需的时间是不容忽视的。结果，在第二实施例中的控制器驱动器2中，有时读取的是字符的结构性元素的位图数据，并且在待显示字符图像的字符位图数据25完成之前，可以根据所读出的位图数据来驱动LCD面板3。该LCD驱动操作导致了不完整字符图像在LCD面板3上的显示。不过，字体处理存储器23c消除了这样的不完整字符显示。在第三实施例中，完成了“字符绘制”，然后在字体处理存储器23c中产生完整的字符位图数据25。之后，字符位图数据25被传递到字体显示存储器23b。因此，通过使用滤波器27和驱动电路24，根据存储在字体显示存储器23b中的完整字符位图数据25，就可以实现屏幕显示。结果，可以避免将不完整的字符图像显示在LCD面板3上。
图6为框图，示出了当执行屏幕显示时第三实施例中的控制器驱动器2的操作。
当背景图像的背景位图数据5和待叠加在背景图像上的字符图像的字体数据6从CPU 1发送到控制电路21时，控制电路21将背景位图数据5发送到图像显示存储器23a，并且将字体数据6发送到字体绘制电路22。背景位图数据5被写入图像显示存储器23a中。
字体绘制电路22依次解释包含在字体数据6中的指令，并且依次产生待显示字符图像的结构性元素的像素数据。字符图像的像素数据依次被发送到字体处理存储器23c中。当将字符图像的像素数据发送到字体处理存储器23c的操作完成时，在字体处理存储器23c中完成字符位图数据25，也就是完成了“字符绘制”。
在字体处理存储器23c中完成了字符位图数据25之后，字符位图数据25被传递到字体显示存储器23b。与LCD面板3的刷新周期相比，将字符位图数据25传递到字体显示存储器23b的操作是在短时间内执行的。
在字符位图数据25的传递操作完成之后，滤波器27从图像显示存储器23a中读取背景位图数据5，并且从字体显示存储器23b中读取字符位图数据25。滤波器27根据背景位图数据5和字符位图数据25产生合成位图数据29，然后将合成位图数据29输出到驱动电路24。驱动电路24根据合成位图数据29来驱动LCD面板3，以便能够实现字符图像的屏幕显示。
与第一实施例相类似，在第三实施例中，显示数据的数据量很小，该数据从CPU 1发送到控制器驱动器2，用于将字符图像叠加到背景图像上，以便能够减少控制器驱动器2的功耗和EMI。
另外，在第三实施例中，由于除了字体显示存储器23b之外，还提供了字体处理存储器23c，因此有可能避免在LCD面板3上显示不完整的字符。
图7为框图，示出了其上贴装有根据本发明第四实施例的控制器驱动器2的移动终端的硬件结构。在第四实施例的控制器驱动器2中，还额外提供了输出计算电路30。输出计算电路30执行计算，而不是将字符位图数据25的字符图像叠加到背景位图数据5的背景图像上。输出计算电路30执行的计算通常包含α混合、反混叠和字符图像运动。输出计算电路30根据背景位图数据5和字符位图数据25来计算和产生图像位图数据31。
由于输出计算电路30贴装于控制器驱动器2之上，因此改变了CPU 1、控制电路21和滤波器27的操作。CPU 1通过控制信号7将待由输出计算电路30执行的计算通知给控制电路21。控制电路21响应控制信号7，将计算控制信号32提供给输出计算电路30，并且计算控制信号32表示待由输出计算电路30执行的计算。为了允许通过输出计算电路30来计算背景位图数据5，改变滤波器27的操作的方式，即从图像显示存储器23a中读出背景位图数据5，并且将其传递到输出计算电路30。下面将改变操作的滤波器27称为“具有传递功能的滤波器27’”。滤波器27’能够响应控制信号28，执行下面的操作，也就是说，滤波器27’响应控制信号28，直接将背景位图数据5输出到驱动电路24，或者将背景位图数据5提供给输出计算电路30。另外，滤波器27’响应控制信号28，从图像显示存储器23a读出背景位图数据5，通过输出计算电路30接收来自字体处理存储器23c的字符位图数据25，并且将所接收的字符位图数据25叠加到背景位图数据5上，以产生合成位图数据29。
输出计算电路30能够对字体处理存储器23c执行随机访问操作。随机访问操作对于执行背景位图数据5和字符位图数据25的任意计算，特别是执行用于字符图像的平行运动的计算来说，是非常重要的。
图8为框图，示出了当通过输出计算电路30来执行背景位图数据5和字符位图数据25之间的计算时控制器驱动器2的操作。
当背景图像的背景位图数据5、待叠加在背景图像上的字符图像的字体数据6和控制信号7从CPU 1发出时，控制电路21将背景位图数据5发送到图像显示存储器23a，并且将字体数据6发送到字体绘制电路22。背景位图数据5被写入图像显示存储器23a中。进而，控制电路21响应控制信号7，将计算控制信号32发送到输出计算电路30，并且计算控制信号32表示待由输出计算电路30来执行的计算。
将字符位图数据25传递到字体显示存储器23b的传递操作和字符位图数据25的产生操作的执行方式与第三实施例的相类似。字体绘制电路22依次解释包含在字体数据6中的指令，并且依次产生待显示字符图像的结构性元素的像素数据。字符图像的像素数据依次被发送到字体处理存储器23c。当将待显示字符图像的像素数据传递到字体处理存储器23c的操作完成时，在字体处理存储器23c中完成字符位图数据25，也就是完成了“字符绘制”。在字体处理存储器23c中完成了字符位图数据25之后，字符位图数据25被传递到字体显示存储器23b。
滤波器27’从图像显示存储器23a中读出背景位图数据5，并将背景位图数据5传递到输出计算电路30。输出计算电路30分别接收来自滤波器27’和字体显示存储器23b的背景位图数据5和字符位图数据25。进而，输出计算电路30对所接收的位图数据执行由计算控制信号32所表示的计算，以产生计算位图数据31。
驱动电路24根据计算位图数据31来驱动LCD面板3。结果，字符图像和背景图像都经过计算的显示图像被显示在LCD面板3上。
图9为框图，示出了当在屏幕显示中在背景图像上只显示字符图像时控制器驱动器2的操作。
当背景图像的背景位图数据5、待叠加在背景图像上的字符图像的字体数据6和控制信号7从CPU 1发出时，控制电路21将背景位图数据5发送到显示存储器23，并且将字体数据6发送到字体绘制电路22。背景位图数据5被写入图像显示存储器23a中。将字符位图数据25传递到字体显示存储器23b的操作和字符位图数据25的产生操作的执行方式与第三实施例相类似。进而，控制电路21响应控制信号7，将计算控制信号32发送到输出计算电路30，以指明计算不由输出计算电路30执行。
响应计算控制信号32，输出计算电路30从字体显示存储器23b读出字符位图数据25，并且将字符位图数据25提供给滤波器27’。滤波器27’从图像显示存储器23a读出背景位图数据5。另外，滤波器27’从背景位图数据5和字符位图数据25产生合成位图数据29，并且将合成位图数据29输出到驱动电路24。基于合成位图数据29，驱动电路24驱动LCD面板3，以便能够实现字符图像的屏幕显示。
与第一实施例相类似，在第四实施例中，显示数据的数据量很小，该数据从CPU 1发送到控制器驱动器2，用于将字符图像叠加到背景图像上，以便能够减少控制器驱动器2的功耗和EMI。
而且，除了屏幕显示以外，第四实施例的控制器驱动器能够对字符图像和背景图像都执行期望计算。
图10为框图，示出了其上贴装有根据本发明第五实施例的控制器驱动器2的移动终端的硬件结构。第五实施例中的控制器驱动器2的结构与图5所示的第三实施例中的控制器驱动器2的基本相同。第五实施例中的控制器驱动器2的结构和操作的改变具有下面两个特征，也就是控制器驱动器2中提供的存储器的存储容量的减少和显示数据的高速处理。
也就是说，作为控制器驱动器2的第一特征，存储在字体显示存储器23b和字体处理存储器23c中的字符图像的像素数据不是用RGB格式描述的，而是用颜色标号描述的。颜色标号是n-比特数据，以表示像素的颜色。换句话说，在第五实施例中，字符位图数据25没有存储在字体显示存储器23b和字体处理存储器23c中，但是颜色标号数据25’存储在这些存储器23b和23c中。颜色标号数据25’表示字符图像的像素的各自颜色。颜色标号数据25’中描述的颜色标号的所选比特数n小于背景位图数据5的RGB数据的比特数。结果，与字符图像的像素的颜色用RGB数据格式来表示的情况相比，字体显示存储器23b和字体处理存储器23c的存储容量能够得到降低。
字体绘制电路21依次解释字体数据6的指令，以执行“字符绘制”，并且在字体处理存储器23c中完成颜色参数数据25’。颜色标号数据25’被传递到字体显示存储器23b。
在不改变格式的情况下，用颜色标号格式描述的颜色标号数据25’不能与用RGB格式描述的背景位图数据5a一起计算。为了执行屏幕显示，其中字符图像被叠加在背景图像上，需要产生用RGB格式描述的合成位图数据29，因此这是很不方便的。
为了解决上述不便，在第五实施例的控制器驱动器2中提供有颜色板电路32。颜色板数据33b存储在颜色板电路32中，以描述颜色标号和用颜色标号表示的RGB数据之间的对应关系。图11为一表格，示出了颜色板数据33b的概念。例如，颜色标号“1”代表“蓝色”RGB数据，颜色标号“2”代表“红色”RGB数据，颜色标号“3”代表“黄色”RGB数据。颜色板数据33b可以是固定的，或者由CPU 1提供，这适合于显示各种字符图像颜色。
再回过去参考图10，通过使用颜色板数据33b，滤波器27计算颜色标号数据25’和背景位图数据5a。通过使用颜色板数据33b，滤波器27将字符图像的颜色标号数据25’转换成字符RGB数据33a。而且，滤波器27计算字符RGB数据和背景位图数据5a的RGB数据，以产生合成位图数据29。
第五实施例的控制器驱动器2的第二特征如下所述。也就是说，当字符图像的像素数据被写入字体处理存储器23c中时，通过将一个字符通常用一种颜色来绘制，可同时将多行多列的字符图像的像素数据写入字体处理存储器23c。更为确切地说，字体绘制电路22和字体处理存储器23c的硬件结构的改变方式能够使多行多列的像素数据同时被写入其中。需要注意的是，在结构改变之后，图10中的字体绘制电路和字体处理存储器分别被标为“字体绘制电路22’”和“字体处理存储器23c’”。字体绘制电路22’根据字体数据6来掌握待显示字符图像的形状，并且将字符图像分成矩形区域，以便为每一个矩形区域生成矩形区域数据34。另外，字体绘制电路22’将矩形区域数据34发送到字体处理存储器23c’。矩形区域数据34之一包含矩形区域中心的x-坐标“x0”和y-坐标“y0”、水平方向(x方向)的宽度“W”和垂直方向(y方向)的高度“h”，以及用于表示矩形区域中所包含像素的颜色的颜色标号。字体处理存储器23c’根据矩形区域数据34，将包含在矩形区域中的所有像素的颜色标号同时写入存储单元中。该结构允许将颜色标号数据25’高速写入字体处理存储器23c’中。
图12A和图12B示出了像素的颜色标号被写入的例子。像素以多行多列的方式分布于矩形区域内。如图12A所示，在大多数典型的现有帧存储器中，对所有像素执行像素数据的写入操作。在3行3列的矩阵中像素数据的写入操作被依次执行9次。另一方面，在第五实施例中，在3行3列的矩阵中像素数据被同时写入字体处理存储器23c’的存储单元中。这允许以高速将颜色标号数据25’写入字体处理存储器23c中。
图13为框图，示出了字体处理存储器23c’的硬件结构。字体处理存储器23c’是由Y-地址控制电路35、Y-区域选择电路36、字线解码器37、X-地址控制电路38、X-区域选择电路39、位线解码器40和存储单元阵列41组成。存储单元阵列41矩阵形式分布的像素块42，字线43和位线44。像素块42是根据x-地址和y-地址来编址的。像素块42在水平方向上具有n个存储单元45。用于一个像素的像素数据(也就是颜色标号)被存储到一个像素块42中。应该知道，像素数据是由n-位颜色标号组成。存储单元45位于字线43和位线44的相交处。
Y-地址控制电路35根据矩形区域的y坐标“y0”和矩形区域的高度“h”来计算矩形区域数据34中表示的矩形区域的y-地址的最大值“yMAX”和y-地址的最小值“yMIN”。根据高度“h”是奇数还是偶数，最大值yMAX和最小值yMIN的计算方法是不同的。当高度“h”是奇数时，最大值和最小值yMAX/yMIN由下面的方程式来计算yMAX＝y0+h/2，以及yMIN＝y0-h/2当高度“h”为偶数时，最大值和最小值yMAX/yMIN由下面的方程式来计算yMAX＝y0+h/2，以及yMIN＝y0-h/2-1Y-区域选择电路36根据矩形区域的y-地址的最大值yMAX和最小值yMIN，将y-地址信号46输出到字线解码器37。每一个y-地址信号46表示是否选择了相应的y-地址。当分布于列方向上的像素块42的数目为“M”时，也就是说，当y-地址的值等于或大于“0”并且等于或小于“M-1”时，“M”y-地址信号46被输出到字线解码器37。Y-区域选择电路36激活待选择的y-地址信号46，也就是说，y-地址yMIN至yMAX。应该知道，在写操作中可以选择多个y-地址。
字线解码器37响应y-地址信号46，激活字线44。当选择了多个y-地址时，在同一时间激活多个字线。当激活字线43时，连接到被激活的字线43的存储单元45将与位线44连接。
与Y-地址控制电路35相类似，X-地址控制电路38根据矩形区域的x坐标“x0”和宽度“W”，计算矩形区域数据34中表示的矩形区域的x-地址的最大值“XMAX”和x-地址的最小值“XMIN”。根据宽度“W”是奇数还是偶数，最大值XMAX和最小值XMIN的计算方法是不同的。当宽度“W”对应的是奇数时，最大值和最小值xMAX/xMIN由下面的方程式来计算xMAX＝x0+w/2，以及xMIN＝x0-w/2当宽度“W”为偶数时，最大值和最小值xMAX/xMIN由下面的方程式来计算xMAX＝x0+w/2，以及xMIN＝x0+w/2-1X-区域选择电路39响应矩形区域的x-地址的最大值xMAX和最小值xMIN，将x-地址信号47输出到位线解码器40。每一个x-地址信号47表示是否选择了相应的x-地址。当分布于行方向上的像素块42的数目为“N”时，也就是说，当x-地址的值等于或大于“0”并且等于或小于“N-1”时，“N”x-地址信号47被输出到位线解码器40。X-区域选择电路39激活待选择的x-地址信号47，也就是说，x-地址xMIN至xMAX。应该知道，在写操作中可以选择多个x-地址。这样，基于Y-区域选择电路36选择的y-地址和X-区域选择电路39选择的x-地址来选择像素块42。
位线解码器40根据x地址信号47，将对应于所选x-地址的位线44连接到“n”信号线，以便将颜色标号传递到字体处理存储器23c’。结果，颜色标号信号被写入所选的像素块42。换句话说，对应于颜色标号的数据位被写入所选的像素块42的存储单元45中。以这样的方式，在字体处理存储器23c’中能够选择多行多列的像素块，并且颜色标号能够同时被写入所选的像素块42中。
图14为框图，示出了当执行屏幕显示时根据第五实施例的控制器驱动器2的操作。当背景图像的背景位图数据5和待叠加在背景图像上的字符图像的字体数据6从CPU 1发送到控制电路21时，控制电路21将背景位图数据5发送到图像显示存储器23a，并且将字体数据6发送到字体绘制电路22’。背景位图数据5被写入图像显示存储器23a中。当颜色板数据33b从CPU 1发出时，控制电路21将颜色板数据33b写入颜色板电路32。字体绘制电路22’依次解释包含在字体数据6中的指令，掌握待显示字符图像的形状，并且将字符图像分成矩形区域。进而，字体绘制电路22’依次将矩形区域数据34发送到用于“字符绘制”的字体处理存储器23c’。需要注意的是，包含在特定矩形区域中的多个像素的颜色标号同时被写入字体处理存储器23c’中。作为“字符绘制”完成的结果，在字体处理存储器23c’中完成颜色标号数据25’。在字体处理存储器23c’中完成颜色标号数据25’之后，颜色标号数据25’被传递到字体显示存储器23b。与LCD面板3的刷新周期相比，将颜色标号数据25’传递到字体显示存储器23b的操作是在短时间内执行的。滤波器27从图像显示存储器23a读取背景位图数据5，并且从字体显示存储器23b读取颜色标号数据25’。然后，滤波器27产生合成位图数据29。滤波器27将颜色标号数据25’的颜色标号转换成字符RGB数据，并且计算字符RGB数据和背景位图数据5的RGB数据，以产生合成位图数据29。驱动电路24根据从滤波器27发出的合成位图数据29来驱动LCD面板3，以便能够实现字符图像的屏幕显示。
与第一实施例相类似，根据第三实施例，从CPU 1发送到控制器驱动器2的显示数据的数据量很小，以减少控制器驱动器2的功耗和EMI。
另外，根据第五实施例，由于存储在字体显示存储器23b和字体处理存储器23c’中的字符图像的像素数据是通过颜色标号来描述的，因此字体显示存储器23b和字体处理存储器23c’的存储容量能够得到减少。
另外，在第五实施例中，对于多行多列像素的像素数据，多个行和多个列都能够同时写入这些字体绘制电路22和字体处理存储器23c’中。结果，能够以高速执行用于显示字符图像的数据处理操作。
在第五实施例中，控制器驱动器2只具有上述两个特征中的一个。换句话说，存储在字体显示存储器23b和字体处理存储器23c’中的字符图像的像素数据不是通过颜色标号来描述的，而是使用RGB数据的普通格式描述的。在这种情况下，在矩形区域数据34中描述的不是这样的颜色标号，而是RGB数据。也就是说，在字体显示存储器23b和字体处理存储器23c’中存储的不是上述的颜色标号数据25’，而是字符位图数据25。即使采用这种硬件结构，也可以同时以高速将多行多列像素的像素数据写入用于数据处理操作的字体绘制电路22和字体处理存储器23c’中。
可选情况下，多行多列像素的像素数据可不同时被写入这些字体绘制电路22和字体处理存储器23c’中。即使在这种情况下，通过以颜色标号的格式来描述存储在字体显示存储器23b和字体处理存储器23c’中的字符图像的像素数据，字体显示存储器23b和字体处理存储器23c’的存储容量能够得到减小。
权利要求
1.一种控制器驱动器，包括驱动处理电路，用于接收背景图像的背景位图数据和字符图像的字体数据，其中在像素的所述字体数据的描述格式中，像素的所述字体数据位长小于RGB格式中的位长；以及字体绘制电路，用于从所述字体数据生成所述字符图像的像素数据，其中通过基于所述背景位图数据和所述字符图像的所述像素数据来驱动所述显示面板，所述驱动处理电路在屏幕显示模式中将所述字符图像与所述背景图像叠加而成的合成图像显示在显示面板上。
2.如权利要求1所述的控制器驱动器，其中所述字体数据具有笔画字体格式。
3.如权利要求1所述的控制器驱动器，其中所述驱动处理电路包括一控制电路，其基于所接收的控制信号来设置所述屏幕显示模式、带有所述合成图像的改变的屏幕显示模式、以及正常显示模式之一。
4.如权利要求3所述的控制器驱动器，其中所述驱动处理电路包括图像显示存储器，用于存储所述合成图像的显示位图数据；以及驱动电路，用于根据所述显示位图数据来驱动所述显示面板，并且来自所述字体绘制电路的字符位图数据作为所述字符图像的所述像素数据被写入到其中已经写入了所述背景位图数据的所述图像显示存储器中，以生成所述显示位图数据。
5.如权利要求3所述的控制器驱动器，其中所述驱动处理电路包括字体显示存储器，用于存储字符位图数据作为所述字符图像的所述像素数据；图像显示存储器，用于所述存储背景位图数据；滤波器电路，用于从所述字体显示存储器中读出所述字符图像的所述字符位图数据，从所述图像显示存储器中读出所述背景位图数据，并且在所述屏幕显示模式下，根据所读出的所述字符位图数据和所述背景位图数据来生成所述合成图像的显示位图数据；以及驱动电路，用于根据所述合成图像的所述位图数据来驱动所述显示面板。
6.如权利要求5所述的控制器驱动器，其中在所述正常显示模式中，所述滤波器电路从所述图像显示存储器中读出所述背景位图数据作为所述显示位图数据。
7.如权利要求3所述的控制器驱动器，其中所述驱动处理电路包括字体显示存储器，用于存储字符位图数据作为所述字符图像的所述像素数据；图像显示存储器，用于存储所述背景位图数据；字体处理存储器，用于在当所述字符位图数据完成时，将来自所述字体绘制电路的所述字符位图数据写入所述字体显示存储器；滤波器电路，用于从所述字体显示存储器中读出所述字符图像的所述字符位图数据，从所述图像显示存储器中读出所述背景位图数据，并且在所述屏幕显示模式下，根据所读出的所述字符位图数据和所述背景位图数据来生成所述合成图像的显示位图数据；以及驱动电路，用于根据所述合成图像的所述显示位图数据来驱动所述显示面板。
8.如权利要求7所述的控制器驱动器，其中在所述正常显示模式中，滤波器电路从所述图像显示存储器中读出所述背景位图数据作为所述显示位图数据。
9.如权利要求3所述的控制器驱动器，其中所述驱动处理电路包括字体显示存储器，用于存储字符位图数据作为所述字符图像的所述像素数据；图像显示存储器，用于存储所述背景位图数据；字体处理存储器，用在当所述字符位图数据完成时，将来自所述字体绘制电路的所述字符位图数据写入所述字体显示存储器；计算电路，用于在所述屏幕显示模式下从所述字体显示存储器中读出所述字符位图数据；滤波器电路，用于从所述图像显示存储器中读出所述背景位图数据，接收来自所述计算电路的所述字符位图数据，并且在所述屏幕显示模式下，根据所接收的所述字符位图数据和所述背景位图数据来生成所述合成图像的显示位图数据；以及驱动电路，用于根据所述合成图像的所述显示位图数据来驱动所述显示面板。
10.如权利要求9所述的控制器驱动器，其中在带有所述合成图像的改变的屏幕显示模式下，所述滤波器电路将所述背景位图数据传递到所述计算电路，并且在带有所述合成图像的改变的屏幕显示模式下，所述计算电路根据存储在所述字体显示存储器中的所述字符位图数据以及所述背景位图数据，来生成计算位图数据作为所述合成图像的显示位图数据，以提供给所述驱动电路。
11.如权利要求9所述的控制器驱动器，其中在所述正常显示模式下，所述滤波器电路将所述背景位图数据作为所述合成图像的所述显示位图数据传递给所述驱动电路。
12.如权利要求3所述的控制器驱动器，其中所述字体绘制电路从所述字体数据中为所述字符图像的每一个结构单元输出带有颜色标号的矩形区域数据，所述驱动处理电路包括字体显示存储器，用于存储所述字符图像的所述颜色标号；图像显示存储器，用于存储所述背景位图数据；字体处理存储器，用于在当所述颜色标号完成时，将来自所述字体绘制电路的所述矩形区域数据的所述颜色标号写入所述字体显示存储器；颜色板电路，用于存储表明所述颜色标号与颜色之间关系的颜色板数据；滤波器电路，用于通过参考所述颜色板电路，根据所述颜色标号来生成字符位图数据，从所述图像显示存储器中读出所述背景位图数据，并且根据所述背景位图数据和所述字符位图数据生成显示位图数据；以及驱动电路，用于根据所述合成图像的所述显示位图数据来驱动所述显示面板。
13.如权利要求12所述的控制器驱动器，其中在所述正常显示模式下，所述滤波器电路从所述图像显示存储器读出所述背景位图数据作为所述显示位图数据。
14.如权利要求12所述的控制器驱动器，其中所述字体绘制电路将所述字符图像分成矩形区域，并且生成所述矩形区域数据以便指定包括在每一个所述矩形区域中的所述字符图像的所述像素的颜色。
15.如权利要求1所述的控制器驱动器，其中待提供给所述字体绘制电路的时钟信号的频率小于待提供给将所述背景位图数据和所述字体数据发送到所述驱动处理电路的设备的时钟信号的频率。
16.一种移动终端，包括如权利要求1～15中的任何一个所述的控制器驱动器。
17.一种显示面板驱动方法，包括为控制器驱动器提供字体数据和背景位图数据；以及基于所述背景位图数据和所述字符图像的所述像素数据，由控制器驱动器在显示面板上显示所述背景图像和所述字符图像的合成图像。
18.如权利要求16所述的显示面板驱动方法，其中所述字体数据具有笔画字体格式。
全文摘要
一种控制器驱动器，包括用于接收背景图像的背景位图数据和字符图像的字体数据的驱动处理电路，以及能够由字体数据生成字符图像的像素数据的字体绘制电路。在像素的字体数据描述格式中，像素的字体数据位长小于RGB格式中的位长，并且通过基于背景位图数据和字符图像的像素数据来驱动显示面板，驱动处理电路在屏幕显示模式中将字符图像与背景图像叠加而成的合成图像显示在显示面板上。
文档编号G09G3/36GK1652170SQ2005100078
公开日2005年8月10日 申请日期2005年2月6日 优先权日2004年2月6日
发明者降旗弘史, 盐田顺洋 申请人:恩益禧电子股份有限公司