专利名称：欠载运行补偿电路和方法以及具有该电路的设备的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及显示控制器，更具体地，涉及一种欠载运行补偿(under-run compensation)电路、一种欠载运行补偿方法以及一种具有欠载运行补偿电路的设备，所述欠载运行补偿电路可以通过补偿输入/输出缓冲器的欠载运行来防止显示设备的图像劣化。
背景技术：
在最近的移动片上系统(SoC，System on Chip)领域中，对于高性能SoC的需求日益增长。随着高性能移动SoC产品的发展加快，对于高清晰度显示系统的需求也在增长。
发明内容
一些示例实施例提供了一种欠载运行补偿电路、一种欠载运行补偿方法以及一种包括欠载运行补偿电路的设备，所述欠载运行补偿电路可以甚至在输入/输出缓冲器的欠载运行状态下防止显示设备的图像劣化。根据一个实施例，公开了一种欠载运行补偿电路。欠载运行补偿电路被配置为接收时钟信号、数据和欠载运行检测信号。欠载运行检测信号指示是否发生欠载运行。欠载运行补偿电路还被配置为当接收到指示没有发生欠载运行的欠载运行检测信号时，输出时钟信号和数据。在另一实施例中，公开了一种用于防止显示设备图像劣化的显示控制器。所述显示控制器包括欠载运行补偿电路。欠载运行补偿电路被配置为接收时钟信号和数据。欠载运行补偿电路还被配置为当接收到指示发生欠载运行的欠载运行检测信号时，输出时钟信号和伪数据。在另一实施例中，公开了一种防止显示设备图像劣化的方法。所述方法包括接收时钟信号、数据和对是否发生欠载运行加以指示的欠载运行检测信号。所述方法还包括当接收到指示没有发生欠载运行的欠载运行检测信号时，输出时钟信号和数据。所述方法还包括当接收到指示发生欠载运行的欠载运行检测信号时，输出时钟信号和伪数据。
结合附图，通过以下对实施例的描述，本文中公开的这些和/或其他方面和优点
将变得清楚明白并且更容易理解。图1示出了根据示例实施例的显示系统的框图，所述显示系统包括用于补偿欠载运行的显示控制器；
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图2示出了根据一个示例实施例的图1所示显示控制器的内部框图；图3示出了根据一个示例实施例的图2所示FIFO电路的内部框图；图4示出了根据一个示例实施例的图2所示欠载运行检测电路的内部框图；图5示出了根据一个示例实施例的图2所示欠载运行补偿电路的内部框图；图6示出了说明根据示例实施例的欠载运行补偿方法的时序图；以及图7是示出了根据示例实施例的防止显示设备图像劣化的方法的流程图。
具体实施例方式参考附图，更完整地描述不同示例实施例，在附图中示出了一些示例实施例。然而，本发明可以以许多不同形式来具体实现，而不应仅限于本文阐述的实施例。贯穿本申请，相似的附图标记指示相似的元素。应理解，当提到元件“连接”或“耦合”至另一元件时，该元件可以直接连接或耦合至所述另一元件，或者可以存在中间(intervening)元件。相反，当提到元件“直接连接”或 “直接耦合”至另一元件时，不存在中间元件。用于对元件之间的关系加以描述的其他词语应当以类似的方式来解释(例如，“在……之间，，和“直接在……之间”，“相邻”和“直接相邻”，等等)。应理解，尽管在本文中使用术语第一、第二、第三等等来描述多种元件、组件、区域、层和/或部分，然而这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。除非指明，否则这些术语仅用于一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分之间的区分。因此，在不脱离本发明的教义的前提下，以下提到的第一元件、组件、区域、 层或部分也可以称作第二元件、组件、区域、层或部分。本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不旨在限制本发明构思。如本文所使用的，除非文中明确指出，否则单数形式的“一”、“一种”和“该”还旨在包括复数形式。还应理解，本文所使用的诸如“包括”和/或“包含”之类的术语表示存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、 步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确限定，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有本领域技术人员通常理解的相同含义。还应理解，术语(如，常用字典中定义的术语)应当被解释为含义与在相关领域上下文中的含义一致，而不应理想化或过度形式化地解释这些术语，除非本文中明确地如此限定。图1示出了根据示例实施例的显示系统的框图，显示系统包括用于补偿欠载运行的显示控制器。本文描述的显示系统10可以包括例如蜂窝电话、PDA、摄像机、计算机等等。图2示出了根据一个示例实施例的图1所示显示控制器的内部框图。参考图1和2，显示系统10包括与系统总线30相连的显示控制器100、以及显示器 500。显示控制器100包括直接存储器存取(DMA)电路110、欠载运行检测电路200和显示器接口 310。DMA电路110将通过系统总线30从主机20接收到的数据DATAl存储在先入先出(FIFO)电路 120 中。FIFO电路120执行临时存储数据DATAl的缓冲器的功能，DMA电路110将该数据 (DATA = DATA1)传送给显示器接口 310。欠载运行检测电路200检测数据DATAl是否存储在FIFO电路120中，在FIFO电路120为空时，产生指示已发生欠载运行的欠载运行检测信号URDS，并将欠载运行检测信号URDS传送至显示器接口 310内部的欠载运行补偿电路320。本公开中的欠载运行是指以下状态在该状态下，未向FIFO电路120提供来自主机20的数据DATA1，FIFO电路120也未存储数据DATA1，因此FIFO电路120为空。 显示器接口 310包括欠载运行补偿电路320，欠载运行补偿电路320通过响应于从欠载运行检测电路200输出的欠载运行检测信号URDS，对显示系统10的欠载运行加以补偿，来防止显示系统10的图像劣化。图3示出了根据一个示例实施例的图2所示FIFO电路的内部框图。参考图1至3，在一个实施例中，图2的DMA电路110中包含的FIFO电路120包括写入指针计数器130、解码器140、时钟门控电路150、FIFO核(core) 160、多路选择器 170和读取指针计数器180。FIFO核160可以包括例如具有多个触发器(flip-flop)的电路，所述电路包括多个级STAGEO至STAGE15 (例如，每一级包括一组触发器)，多个级STAGEO至STAGE15中的每一级(即，每一组触发器)可以包括N比特(N是自然数，例如，32)。在图3中，示出了 FIFO核160包括16个级STAGEO至STAGE15，16个级STAGEO至 STAGE 15中的每一级包括32比特，然而本发明不限于FIFO核160中包含的该级数，FIFO核 160可以根据设计规范而以多种方式实现。写入指针计数器130响应于写入控制信号WRITE来向上计数(count up)指针。例如，当写入指针计数器130的计数值是十进制数3时，写入指针计数器130可以响应于写入控制信号WRITE，将写入指针计数器130的计数值增加到4。在一个实施例中，解码器140对从写入指针计数器130输出的计数值(例如，4比特计数值)进行解码，并且被配置为根据解码结果，输多个使能信号ENO至EW5，以启用 FIFO核160中的16个级STAGEO至STAGE15中的每一级。在一个实施例中，时钟门控电路150包括多个AND门150_1至150_16，分别对应于 FIFO 核 160 中的 16 个级 STAGEO 至 STAGE15 之一。多个AND门150-1至150-16中每一个的第一输入端子连接至解码器140的多个输出端子00-15中相应的一个输出端子，并且向多个AND门150-1至150-16中每一个的第二输入端子提供时钟信号CLOCK。16个级STAGEO至STAGE15中的每一级接收并存储数据DATAl，数据DATAl是响应于从解码器140的各个输出端子00-15输出的各个使能信号ENO至EN15而通过数据输入端子IN从系统总线30输入的，每一级通过输出端子OUT将存储的数据(DATA = DATA1)输出至多路选择器170。在一个实施例中，根据解码器140的操作，仅向多个级STAGEO至STAGE15当中的选定的级提供时钟信号CLOCK。在一个实施例中，读取指针计数器180响应于读取控制信号READ来增大计数值。例如，当读取指针计数器180的计数值是十进制数1时，读取指针计数器180响应于读取控制信号READ将读取指针计数器180的计数值增大到2。多路选择器170响应于从读取指针计数器180输出的4比特计数值，选择性地输出在FIFO核160包含的多个级STAGEO至STAGE15之一中存储的数据(DATA1 = DATA)。从多路选择器170输出的数据传送至图2所示的显示器接口 310。图4示出了根据一个示例实施例的图2所示欠载运行检测电路的内部框图。参考图2至4，欠载运行检测电路200包括寄存器210、第一组合电路220、第二组合电路230、多路选择器240和门电路250。寄存器210对图3所示FIFO核160的多个级STAGEO至STAGE15当中存储有数据 DATAl的级的数目CNT加以存储。第一组合电路220向多路选择器240提供值CNT+1，其中，值CNT+1是通过将寄存器210中存储的级数CNT加“1”而计算出的。第二组合电路230向多路选择器240提供值 CNT-1，其中，值CNT-I是通过将寄存器210中存储的级数减1而计算出的。这里，写入控制信号WRITE和读取控制信号READ分别用作多路选择器240的选择信号Sl和SO。具体地，当写入控制信号WRITE和读取控制信号READ都处于禁用状态时，将从寄存器210输出的值原样不变地存储在寄存器210中。当仅使能了写入控制信号WRITE时，多路选择器240将从第一组合电路220输出的值CNT+1 (即，通过将寄存器210中存储的值CNT加1而计算出的值)传送至寄存器210。当仅使能了读取控制信号READ时，多路选择器240将从第二组合电路230输出的值(即，通过将寄存器210中存储的值CNT减1而计算出的值)传送至寄存器210。如上所述，将从多路选择器240输出的值CNT、CNT+1、CNT-I之一再次存储在寄存器210中。因此，欠载运行检测电路200内部的寄存器210可以对存储有数据DATAl的级的数目CNT加以存储。门电路250在寄存器210中存储的级数CNT为0时，输出逻辑高电平作为欠载运行检测信号URDS。当门电路250输出逻辑高电平作为欠载运行检测信号URDS时，这表示FIFO电路 120的FIFO核160为空，并因此检测到欠载运行。图5示出了根据一个示例实施例的图2所示欠载运行补偿电路的内部框图。参考图5，欠载运行补偿电路320包括计数比较电路330、时钟掩蔽(masking)电路350、多路选择器360和伪数据寄存器370。在一个实施例中，计数比较电路330包括计数器335和比较器345。当欠载运行检测信号URDS处于逻辑高电平(S卩，发生欠载运行)时，计数器335 对下溢(underflow)(即，在FIFO核160中没有存储数据时的时间期间提供的时钟信号CLK IN的数目)进行计数，并响应于从欠载运行检测电路200输出的欠载运行检测信号URDS， 向比较器345输出计数值CNT’。比较器345将从计数器335输出的计数值CNT’与基准值Ref相比较，并输出比较值C0MP。当从计数器335输出的计数值CNT’小于或等于基准值Ref时，比较器345输出具有逻辑低电平的比较值C0MP，当从计数器335输出的计数值CNT’大于基准值Ref时，比较器345输出具有逻辑高电平的比较值COMP。
例如，如果从计数器335输出的计数值CNT’为3，基准值Ref为4，则比较器345 输出具有逻辑低电平的比较值C0MP。然而，当从计数器335接收的计数值CNT，为5并且基准值Ref为4时，比较器345 输出具有逻辑高电平的比较值COMP。根据示例实施例，计数比较电路330还可以包括用于存储基准值Ref的基准计数寄存器；340。时钟掩蔽电路350包括反相器353、OR门357和AND门359。当欠载运行检测信号URDS处于逻辑高电平(即，发生欠载运行)时，反相器353输出逻辑低电平。因此，时钟掩蔽电路350根据输入至OR门357的比较值C0MP，确定是否掩蔽输入时钟信号CLK_IN。S卩，当比较值COMP为逻辑低电平时，例如，当计数值CNT’小于或等于基准值Ref 时，时钟掩蔽电路350掩蔽输入时钟信号CLK_IN，例如，将输出时钟信号CLK_0UT作为逻辑低而输出，而不考虑CLK_IN。当比较值COMP为逻辑高电平时，例如，当计数值CNT’大于基准值Ref时，时钟掩蔽电路350将输入时钟信号CLK_IN输出，作为输出时钟信号CLK_0UT。这样，当发生欠载运行时，掩蔽时钟信号，但是该掩蔽仅针对特定的基准时钟信号个数。在达到基准时钟信号个数之后，不再掩蔽时钟信号。多路选择器360响应于从计数比较电路330输出的比较值C0MP，输出数据DATA和伪数据DDATA之一。即，当比较值COMP为逻辑低电平时(例如，当时钟信号被掩蔽时)，多路选择器360输出数据DATA ；当比较值COMP为逻辑高电平时(例如，当时钟信号没有被掩蔽时)，多路选择器360输出伪数据DDATA。伪数据寄存器370存储提供给多路选择器360 的伪数据DDATA。为了说明欠载运行补偿电路320的总体操作，当欠载运行检测信号URDS为逻辑高电平(例如，检测到欠载运行)时，计数器335对下溢进行计数(即，对其间发生欠载运行的连续时钟信号的个数进行计数)，并将计数值CNT’输出至比较器345。本文中，比较器345将计数值CNT，与基准值Ref相比较，并输出比较值C0MP。将比较值COMP提供给时钟掩蔽电路350和多路选择器360。本文中，提供比较值C0MP，作为多路选择器360的选择信号。当比较值COMP处于逻辑低电平(例如，计数值小于或等于基准值)时，时钟掩蔽电路350掩蔽输入时钟信号CLK_IN，多路选择器360选择并输出数据DATA。然而，由于因发生欠载运行而没有数据DATA要输入，所以数据DATA2保持为与刚好在发生欠载运行之前输出的一样。当比较值COMP处于逻辑高电平(例如，计数大于基准值)时，时钟掩蔽电路350 输出输入时钟信号CLK_IN作为输出时钟信号CLK_0UT，多路选择器360输出伪数据DDATA。 当欠载运行检测信号URDS处于逻辑低电平时，即，当没有发生欠载运行时，计数器335变为禁用的，使得比较器345输出具有逻辑低电平的比较值C0MP。因此，时钟掩蔽电路350和多路选择器360分别输出输入时钟信号CLK_IN和输入数据DATA，作为输出时钟信号CLK_0UT 和输出数据DATA2。图6示出了说明根据示例实施例的欠载运行补偿方法的时序图。参考图1至6，当没有发生欠载运行(即，URDS为低)时，欠载运行补偿电路320的计数器335不进行向上计数，使得计数值CNT’保持为0。本文中，欠载运行补偿电路320输出各个输入数据DATA(即，D1、D2和D3)和输入时钟信号CLK_IN，作为各个输出数据DATA2和输出时钟信号CLK_0UT。当发生欠载运行时， 欠载运行检测电路200感测欠载运行状态，并向欠载运行补偿电路320传送指示发生欠载运行的欠载运行检测信号URDS (例如，URDS为高)。欠载运行补偿电路320的计数器335对下溢(S卩，当FIFO电路120为空时输入的输入时钟信号CLK_IN的个数)进行计数。当计数器335通过对下溢进行计数而得到的值为1或2时，S卩，当计数值CNT’小于或等于基准值2时，时钟掩蔽电路350将输入时钟信号CLK_IN掩蔽。本文中，由于在发生欠载运行期间没有要输入的数据，所以输出数据DATA2保持为与数据D3 —样，其中数据D3是刚好在欠载运行发生之前输出的数据。当计数器335通过对下溢进行计数而得到的值变成3时，S卩，当计数值CNT’大于基准值Ref时，多路选择器360输出伪数据DDATA作为输出数据DATA2，时钟掩蔽电路350 输出输入时钟信号CLK_IN作为输出时钟信号CLK_0UT (例如，不再掩蔽时钟信号)。当欠载运行状态解除(release)时，欠载运行补偿电路320将输入时钟信号CLK_IN和输入数据 D4输出，计数值CNT’被重置为0。在图6中作为示例示出了基准值Ref被设置为2，然而基准值Ref是可以根据设计而被设置为各种值的。此外，图6仅示出了掩蔽输入时钟的方法，然而根据示例实施例，当计数值CNT’小于或等于基准值Ref时，可以使用掩蔽其他信号(如，数据使能信号VDEN) 的方法。图7是示出了根据示例实施例的防止显示设备图像劣化的方法。参考图7，欠载运行补偿电路接收时钟信号、数据和欠载运行检测信号(S10和 S20)。欠载运行补偿电路确定是否发生欠载运行(S30)。欠载运行补偿电路在接收到指示没有发生欠载运行的欠载运行检测信号时(例如，当图2的FIFO电路120不为空时)，输出时钟信号和数据(S50)。另一方面，欠载运行补偿电路在接收到指示发生欠载运行的欠载运行检测信号时(例如，当图2的FIFO电路120为空时)，输出时钟信号和伪数据(S40)。 具体地，当接收到指示发生欠载运行的欠载运行检测信号时，欠载运行补偿电路中的计数器对时钟信号进行计数，以确定计数值。例如，欠载运行补偿电路320的计数器335对下溢 (即，当图5中FIFO电路120为空时输入的输入时钟信号CLK_IN的个数)进行计数。欠载运行补偿电路中的比较器将计数值与基准计数值相比较。例如，在图5中，比较器345将计数值CNT与基准值Ref相比较，并输出比较值C0MP。因此，当计数值小于或等于基准计数值时，将时钟信号掩蔽并输出数据，而当计数值大于基准计数值时，输出时钟信号和伪数据。根据示例实施例的欠载运行补偿电路、欠载运行补偿方法以及具有欠载运行补偿电路的设备可以通过检测和补偿输入/输出缓冲器的欠载运行状态，来防止显示设备的图像劣化。尽管示出和描述了本发明的不同实施例，然而本领域技术人员应理解，在不脱离本发明构思的原理和精神的前提下，可以对实施例作出改变，本发明构思的范围由所附权利要求及其等价物来限定。
权利要求
1.一种欠载运行补偿电路，被配置为 接收时钟信号；接收数据；接收指示是否发生欠载运行的欠载运行检测信号；当接收到指示没有发生欠载运行的欠载运行检测信号时，输出时钟信号和数据； 当接收到指示发生欠载运行的欠载运行检测信号时，输出时钟信号和伪数据。
2.根据权利要求1所述的欠载运行补偿电路，还被配置为，当接收到指示发生欠载运行的欠载运行检测信号时在对下溢进行计数的计数值小于或等于基准计数值的情况下，掩蔽时钟信号；以及在对下溢进行计数的计数值大于基准计数值的情况下，输出时钟信号和伪数据。
3.根据权利要求1所述的欠载运行补偿电路，还包括计数比较电路，被配置为响应于指示发生欠载运行的欠载运行检测信号，将对下溢进行计数的计数值与基准计数值相比较，并根据比较结果来产生比较信号； 时钟掩蔽电路，被配置为根据比较信号来掩蔽时钟信号；以及数据选择电路，被配置为根据比较信号来输出数据和伪数据之一。
4.根据权利要求3所述的欠载运行补偿电路，其中，计数比较电路包括 计数器，用于对下溢进行计数；以及比较器，用于产生比较信号，所述比较信号是将计数值与基准计数值相比较的结果。
5.一种显示控制器，包括显示器接口，包括根据权利要求1所述的欠载运行补偿电路；直接存储器存取DMA电路，包括先入先出FIFO电路，并且被配置为通过FIFO电路向欠载运行补偿电路传送数据；以及欠载运行检测电路，被配置为确定FIFO电路的欠载运行状态，并基于确定结果向欠载运行补偿电路传送欠载运行检测信号。
6.根据权利要求5所述的显示控制器，其中，欠载运行补偿电路被配置为 当接收到指示发生欠载运行的欠载运行检测信号时，对下溢进行计数， 当对下溢进行计数的计数值小于或等于基准计数值时，掩蔽时钟信号，以及当对下溢进行计数的计数值大于基准计数值时，输出时钟信号和伪数据。
7.根据权利要求5所述的显示控制器，其中，欠载运行补偿电路包括计数比较电路，被配置为响应于指示发生欠载运行的欠载运行检测信号，根据对下溢进行计数的计数值与基准计数值之间的比较结果，产生比较信号；时钟掩蔽电路，被配置为根据从计数比较电路接收到的比较信号，掩蔽时钟信号； 数据选择电路，被配置为根据从计数比较电路输出的比较信号，输出数据和伪数据之ο
8.根据权利要求7所述的显示控制器，其中，计数比较电路包括 计数器，用于对下溢进行计数；以及比较器，用于产生比较信号，所述比较信号是将计数值与基准计数值相比较的结果。
9.一种包括根据权利要求1所述的欠载运行补偿电路的显示系统，包括 显示器；以及用于控制显示器的显示控制器，其中，显示控制器包括所述欠载运行补偿电路。
10.根据权利要求9所述的显示系统，其中，欠载运行补偿电路被配置为，当接收到指示发生欠载运行的欠载运行检测信号时在对下溢进行计数的计数值小于或等于基准计数值的情况下，掩蔽时钟信号；以及在对下溢进行计数的计数值大于基准计数值的情况下，输出时钟信号和伪数据。
11.根据权利要求9所述的显示系统，其中，欠载运行补偿电路包括计数比较电路，被配置为响应于指示发生欠载运行的欠载运行检测信号，根据对下溢进行计数的计数值与基准计数值相比较的比较结果，产生比较信号；时钟掩蔽电路，被配置为根据从计数比较电路输出的比较信号，掩蔽时钟信号；以及数据选择电路，被配置为根据从计数比较电路输出的比较信号，输出数据和伪数据之ο
12.根据权利要求11所述的显示控制器，其中，计数比较电路包括 计数器，用于对下溢进行计数；以及比较器，用于根据对下溢进行计数的计数值与基准计数值之间的比较结果来产生比较信号。
13.一种用于防止显示设备图像劣化的显示控制器，所述显示控制器包括 欠载运行补偿电路，所述欠载运行补偿电路被配置为接收时钟信号； 接收数据；当欠载运行检测信号指示发生欠载运行时，基于时钟信号的计数值来输出时钟信号和伪数据。
14.根据权利要求13所述的显示控制器，其中，欠载运行补偿电路还被配置为，当接收到指示发生欠载运行的欠载运行检测信号时在计数值小于或等于基准计数值的情况下，掩蔽时钟信号；以及在计数值大于基准计数值的情况下，输出时钟信号和伪数据。
15.根据权利要求13所述的显示控制器，其中，伪数据由伪数据寄存器产生。
16.一种显示系统，包括 显示器；以及如权利要求13所述的显示控制器。
17.一种防止显示设备图像劣化的方法，所述方法包括 接收时钟信号和数据；接收指示是否发生欠载运行的欠载运行检测信号；当接收到指示没有发生欠载运行的欠载运行检测信号时，输出时钟信号和数据； 当接收到指示发生欠载运行的欠载运行检测信号时，输出时钟信号和伪数据。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括当欠载运行检测信号指示发生欠载运行时，对时钟信号进行计数，以确定计数值；以及将计数值与基准计数值相比较， 其中，输出时钟信号和伪数据包括当计数值小于或等于基准计数值时，掩蔽时钟信号并输出数据；以及当计数值大于基准计数值时，输出时钟信号和伪数据。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，输出伪数据包括通过伪数据寄存器产生伪数据。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，当用于接收数据的FIFO电路为空时，欠载运行检测信号指示发生欠载运行。
全文摘要
本发明提供了一种欠载运行补偿电路。欠载运行补偿电路被配置为接收时钟信号、数据和欠载运行检测信号，所述欠载运行检测信号指示是否发生欠载运行。欠载运行补偿电路还被配置为当接收到指示没有发生欠载运行的欠载运行检测信号时，输出时钟信号和数据。欠载运行补偿电路还被配置为当接收到指示发生欠载运行的欠载运行检测信号时，输出时钟信号和伪数据。
文档编号G09G3/00GK102419964SQ20111025675
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月1日 优先权日2010年9月28日
发明者卢钟镐, 孔在燮, 金敬万 申请人:三星电子株式会社