CN102622969A - 用于处理电子显示器的时间和空间重叠更新的方法和装置 - Google Patents

用于处理电子显示器的时间和空间重叠更新的方法和装置 Download PDF

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Abstract

用于处理电子显示器的时间和空间重叠更新的方法和装置。显示控制器(109)包括像素处理器(117)，其处理用于帧的每个像素的工作像素数据，并且其包括重叠检测器(413)、冲突检测器(415)、以及构造处理器(417)。当新更新区域(B)的任何新像素值在帧的当前更新的区域(A)内时，重叠检测器检测重叠。当重叠区域(D)内的至少一个像素具有与由当前更新提供的结束像素值(GEND)不同的在当前更新之前的开始像素值(GBEG)时，以及当由用于像素的新更新提供的新像素值(GNEW)不同于(511)结束像素值时，冲突检测器发出校正请求(515，519)。在使用用于每个非重叠像素的新像素值完成当前更新之前，构造处理器更新工作像素数据。

Description

用于处理电子显示器的时间和空间重叠更新的方法和装置
技术领域
本发明一般地涉及控制电子显示器，更具体地，涉及用于处理电子显示器的时间和空间重叠更新的方法和装置。
背景技术
电子视觉显示器具有多种形式，包括生成光的主动显示器和调制光的被动显示器。被动显示器通常消耗较少电力，这是因为它们依靠从显示器反射的光而不是由显示器生成的光(诸如，背光等)来传送视觉信息。特定的被动显示器消耗甚至更少的电力，这是因为它们是双稳态的，其中，它们在不需要附加电力输入的情况下保持在稳定状态。例如，电泳显示器是低功率被动双稳态显示器。电泳显示器是电子纸张(e-纸张)或电子墨水显示器技术的一种形式，其类似于纸张上的墨水来出现，并且其通常用于e-书籍读取器(或e-读取器)等，诸如，Amazon Kindle、Barnes&Noble Nook、以及Sony Libire等。电泳显示器利用比传统主动显示器更少的能量，这是因为它不具有背光，而是依靠用于观看的反射光。电泳显示器利用有源矩阵薄膜晶体管(TFT)，其被扫描以驱动显示器更新。一旦被更新，显示器就保持稳定(双稳态)，使得附加扫描不必要，结果节省附加能量。在更新期间，波形被输出至显示面板，以使一个或多个像素从一个值改变为另一值。提供至正被更新的每个像素的每个波形都横跨(span)多帧扫描，使得波形被有效地分为多个波形值，其中，在每次帧扫描期间内，每个值都被输出至面板。本公开使用电泳显示器来进行论述，但是可应用至其他类型的电子显示器。
一旦发起更新，则每个更新都必须完成，以避免显示面板的无效显示值、或者避免更坏的可能损害、或不合适的操作。在特定传统配置中，新更新被延迟，直到现有更新完成为止。在其他传统配置中，只要区域不重叠，新更新就可能与现有更新同时发生。任何重叠像素(即，相同像素值属于两个更新区域)都导致冲突，使得在新更新被发起之前，当前更新必须完成。
为了满足较新的用户界面的需要，期望使用电子显示器的应用支持在空间上和时间上都重叠的同时更新。
附图说明
本发明的益处、特征、以及优点关于以下说明和附图将变得更好理解，其中：
图1是电子设备的简化框图，所述电子设备使用根据一个实施例实现的电泳显示器(EPD)控制器来处理用于EPD面板的同时时间和空间更新；
图2是具有在空间上重叠的更新区域A和B的图1的EPD面板的正视图的象征图；
图3是根据更新在时间上重叠的一个实施例的绘制出更新区域A和B相对于时间的时序图；
图4是根据与图1的更新帧控制器交互的一个实施例实现的图1的像素处理器的更详细框图；
图5是示出响应于新更新请求的根据一个实施例的图1的像素处理器的操作的流程图；
图6是示出根据由图4的重叠检测器执行的一个实施例的像素重叠确定的流程图；
图7是示出响应于新更新请求的根据替选实施例的图1的像素处理器的操作的流程图；
图8是根据一个实施例的图1的更新帧控制器的简化框图；
图9是示出根据一个实施例的图1的更新帧控制器的每个更新帧控制框的操作的流程图；
图10是根据一个实施例实现的图1的面板定时控制器的更详细框图；以及
图11是示出根据一个实施例的图1的面板定时控制器的操作的流程图。
具体实施方式
介绍以下说明，以使本领域普通技术人员作出和使用如在特定应用及其要求的背景下提供本发明。然而，对优选实施例的多种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且在此限定的主要原理可以被应用至其他实施例。从而，本发明不旨在受限于在此示出和描述的特定实施例，而是符合与在此公开的原理和新特征一致的最宽范围。
图1是电子设备100的简化框图，其使用根据一个实施例实现的电泳显示器(EPD)控制器109来处理用于EPD面板101的同时的时间和空间更新。电子设备100包括控制***103、EPD面板101、存储器105和电力管理***107。EPD面板101经由面板接口102连接至控制***103，并且存储器105经由存储接口104连接至控制***103。电力管理***107将电力提供至其他设备，并且通常管理如本领域普通技术人员所理解的合适电压和电流电平。EPD面板101可以根据任何合适形式和配置来实现，诸如，结合有源矩阵薄膜晶体管(TFT)等来实现。EPD面板101根据任何合适纵横比(诸如，例如800x600像素、1200x825像素等)可以具有任何理想或标准分辨率，其中，每个像素都被实现为微胶囊或设置在电极之间的类似元件(未示出)。每个微胶囊内的带电粒子都根据由电极生成的所施加电场而被重新定位，以实现理想灰度级外观。一个或多个波形被输出至EPD面板101，以在多帧扫描期间使相应像素从一个像素值改变至另一像素值，以更新出现在显示器上的图像。
存储器105合并随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)等的任何组合。RAM部分可以包括任何类型的动态RAM(DRAM)或同步DRAM(SDRAM)，诸如，任何类型或版本的单倍数据速率(SDR)SDRAM，或双倍数据速率(DDR)SDRAM等。存储器105存储更新缓冲器127和工作缓冲器(WB)129。更新缓冲器127存储将被显示在EPD面板101上的未来像素值，并且工作缓冲器129存储WB像素数据，其包括表示当前正被显示在EPD面板101上或者当前正被更新的像素值的信息，如在此进一步描述的。存储器105还可以存储用于由中央处理单元(CPU)111执行的软件和/或应用程序等，如在此进一步描述的。存储接口104(其连接至或者另外被实现为总线或总线***等)使得数据和信息在存储器105和控制***103之间被传送。
在所示实施例中，控制***103被配置为片上***(SOC)设备，其包括EPD控制器109、CPU 111以及多种其他***模块或设备113。其他***113例如可以包括通信(COMM)功能、DISPLAY功能、***设备(PERIPH)功能、温度(TEMP)功能等中的任何一个或多个。COMM功能例如可以包括控制器等，以实现多种通信接口中的一个或多个，诸如，通用串联总线(USB)接口、蓝牙接口、移动通信接口(例如，3G或第三代、4G或***、CDMA等)等。DISPLAY功能可以包括控制器等，用于可以在***中使用的不同类型的电子显示设备(诸如，液晶显示器(LCD)等)。PERIPH功能被用于接口任何其他类型的***设备或输入/输出(I/O)设备，诸如一个或多个按钮或按钮接口、键盘、触垫接口等。TEMP功能可以用于接口一个或多个温度传感器等。可以预期到其他功能，诸如加密/解密功能、图形加速器、存储卡接口(闪速记录卡等)等。虽然控制***103被示出为包括嵌入通用集成电路(IC)内的CPU 111的SOC设备，但是可以预期到可选配置，诸如离散IC设备或块等。
EPD控制器109包括控制和接口块、模块和功能，用于根据指令来接口和控制EPD面板101，并且由CPU 111编程。如所示，EPD控制器109包括像素处理器117、更新帧控制器119、面板定时控制器121、工作缓冲器像素获取块123、以及像素先入先出(FIFO)125。存储接口104能够在控制***103内的多种功能块之间进行通信，诸如，在CPU 111、其他***设备113、以及EPD控制器109内的模块(诸如，像素处理器117)、更新帧控制器119以及面板定时控制器121之间。CPU 111执行用于最终控制或者另外确定什么显示在EPD面板101上的应用程序。CPU 111生成新像素值，并且将其存储到更新缓冲器127中。像素处理器117经由数据接口131从更新缓冲器检索新像素值，并且经由另一数据接口133从工作缓冲器129检索相应像素值信息。为了说明的目的，数据接口131和133被示出为分离的接口，其中，将理解，存储接口104可以用于在存储器105和EPD控制器109之间传送信息。从工作缓冲器129检索的WB像素数据对应于将由更新缓冲器127中的新像素值更新的像素位置。通常，像素处理器117基于来自更新缓冲器127的新像素值，更新工作缓冲器129中的WB像素数据。
如在此所述，更新被限定在矩形形状区域内或包含多达显示器的所有像素的像素子集的区域内。可能同时发生多个更新(时间重叠)，并且更新区域可能在空间上重叠。虽然更新区域内的每个像素都可以被改变，但是更新区域内的一个或多个像素也可以保持不被修改。当用于新更新区域的任何新像素值在正被先前更新处理更新的区域内时，重叠情况发生。像素值的更新处理将不被中断，直到完成为止，以避免无效结果、不合适的操作、或潜在故障或者甚至对EPD面板101的损害。像素处理器117确定任何像素冲突是否发生在重叠区域内，其中，像素冲突意味着，新更新可能另外干扰或中断像素的当前更新。在像素冲突的事件中，像素处理器117防止中断，并且请求将被发送至CPU 111的冲突校正，以解决与一个或多个未来更新的冲突。在一个实施例中，冲突校正请求是到CPU 111的中断的形式，其处理中断，以识别冲突碰撞(collision conflict)，并且阐明新更新以校正冲突像素。
面板定时控制器121包括查找表(LUT)存储器1005(图10)，其包括将被用于处理更新的多个LUT。对于每个新更新，一个LUT被分配给新更新区域，使得LUT变为活动的，并且LUT保持主动地被分配给该区域，直到更新完成为止。LUT分配可以由任何合适处理块处理，诸如，CPU 111、更新帧控制器119等。通过在每次新帧扫描之前加载具有新波形数据的LUT，更新帧控制器119管理每个活动LUT。像素处理器117访问更新帧控制器119，以识别在新更新和当前正被处理的任何更新之间的任何时间冲突，如在此进一步描述的。更新帧控制器119将控制信号提供至工作缓冲器像素获取块123，其指示有效数据是未决的并且WB像素数据的工作缓冲器构造已经完成，使得工作缓冲器像素获取块123可以在开始下一个垂直消隐周期时，开始经由用于到像素FIFO 125的存储的接口135从工作缓冲器129预获取WB像素数据。接口135被示出为分离的接口，但是可以经由存储接口104实现。像素FIFO 125将检索的WB像素数据提供至面板定时控制器121，其使用LUT存储器1005将像素数据转换为提供至EPD面板101的波形值。
图2是具有在空间上重叠的更新区域A和B的EPD面板101的正视图的象征图。虽然仅示出两个同时更新区域，但是应注意的是，可以同时处理高达总数LUT的任何数量的同时更新。EPD面板101被组织为组织成X行和Y列的像素的阵列或“帧”。X值表示行号，其从右至左增加，并且Y值表示列号，其从上到下增加。每个更新区域都具有矩形形状，其限定在包括左上坐标和右下坐标的一对X、Y坐标之间，以限定更新区域的被包括像素区。如所示，更新区域A被限定在坐标X1、Y1和X2、Y2之间，并且更新区域B被限定在坐标X3、Y3和X4、Y4之间。每个更新区域都限定像素值改变的边界(periphery)，其中，多达区域内的所有像素的任何子集都可以被更新。从而，对于任何给定更新，任何数量的像素值都可以保持不被修改，同时剩余数量的像素从一个值被更新至另一值。可以发布更新区域内的像素值均不被更新(更新区域内的所有像素值都保持不被改变)的更新，并且也可能发布更新区域内的所有像素值均被改变的更新。
由于如所示X2＞X3并且Y2＞Y3，区域A和B在空间上重叠。重叠区域O被示出为限定在坐标X3、Y3和X2、Y2之间。假设用于区域A的更新首先被接收，并且用于区域B的更新在用于区域A的更新之后被接收。虽然更新区域在空间上重叠，但是如果在用于区域B的“新”更新被接收之前，用于区域A的“当前”更新完成，则用于区域B的新更新与用于区域A的当前更新在时间上不重叠。从而，用于区域B的更新可以在不冲突的情况下进行。然而，如果用于区域B的更新在用于区域A的更新完成之前开始(同时区域A仍然被更新)，则两个更新区域A和B在空间上和时间上重叠。在传统配置下，在空间上和时间上与当前更新(例如，用于区域A)重叠的新更新(例如，用于区域B)不允许被发起，直到当前更新完成为止。如在此所述的，重叠区域O内的工作像素数据基于逐个像素地被估计，以确定重叠像素值中的任何一个是否可以被更新。区域B的非重叠部分中的工作像素数据(包括在区域B内但是不包括在区域A内的那些像素)可以与用于区域A的更新同时开始更新，如在此进一步描述的。
图3是绘制出根据更新在时间上重叠的一个实施例的更新区域A和B对对于时间的时序图。用于区域A的更新被分配第一LUT，被示出为LUT0，并且用于区域B的更新被分配第二LUT，被示出为LUT1，其中，所分配的LUT LUT0和LUT1沿着Y-轴被列出。当相应新像素值被检测到存储在用于区域A的更新缓冲器127中时，用于区域A的更新在时间t0被发起。像素处理器117在从时间t0至时间t1的时间周期WBUA内，基于更新缓冲器127中的新像素值，更新工作缓冲器129内的相应WB像素数据。可以确定，用于区域A的更新进行30次帧扫描，其开始于约时间t1至随后的时间t4。在这期间，当相应新像素值被检测到存储在用于区域B的更新缓冲器127中时，用于区域B的更新在时间t2被发起。像素处理器117在从时间t2至时间t3的时间周期WBUB内，基于更新缓冲器127中的新像素值，更新工作缓冲器129内的相应WB像素数据。确定的是，用于区域B的更新也进行30次帧扫描，其开始于约时间t3至随后的时间t5。在这种情况下，用于区域A和B的更新是同时的(时间重叠)。每次帧扫描都由垂直同步(VSYNC)信号发起，其中，用于区域A的更新在开始于时间t1的30次帧扫描期间发生，并且用于区域B的更新在开始于时间t3的30次帧扫描期间发生。两个更新与VSYNC信号同步，其中，用于区域B的更新的30次帧扫描在与用于区域A的更新的相同帧扫描(为10-30)期间发生。图2和图3共同示出用于区域A和B的更新在空间上和时间上重叠。
图4是与更新帧控制器119接口的根据一个实施例实现的像素处理器117的更详细框图。更新(UPD)像素获取块块401从更新缓冲器127检索像素值，并且将检索的像素值提供至冲突检测和构造块405。检索的像素值包括X、Y坐标，或者另外对应于EPD面板101内的位置，使得正被更新的每个像素值的位置都已知。WB像素获取块403从工作缓冲器129检索相应WB像素数据，其意味着WB像素数据对应于EPD面板101的相同位置，并且将检索的像素信息提供至冲突检测和构造块405。冲突检测和构造块405使用更新帧控制器119和X-Y坐标跟踪和比较器407，以确定当前像素是否是活动的，并且如果是，确定在新更新和当前更新之间是否存在冲突。如果没有冲突，则像素不是活动的(例如，不被主动地更新)，以使冲突检测和构造块405根据新更新信息来更新WB像素数据。如果在重叠区域内存在至少一个像素的冲突，则冲突检测和构造块405发出校正请求，使得冲突像素可以通过随后更新而被校正。在一个实施例中，校正请求是到CPU111的中断。
每个像素都具有预定数量Y的灰度级，诸如，通过从用于黑像素的G0至用于白像素的GY-1的像素值表示。在一个实施例中，例如，Y＝16灰度级被限定，或者G0，G1，...，G15。如在409以简化形式示出的一个实施例中，由用于将被更新的每个像素的像素处理器117检索的WB像素数据包括LUT号(LUT#)、开始值GBEG、以及结束值GEND。LUT#标识对于已经完成的在先更新先前将像素分配给的LUT，或者如果像素在当前处理的更新中被涉及则标识当前将像素分配给的LUT。GBEG标识像素的初始灰度级，并且GEND标识结束灰度级，其是像素被改变(对于完成的更新)为或者像素当前正被改变(对于当前活动更新)为的结束灰度级。被分配给更新的LUT通过具有多个波形值的波形数据被编程，其中，每个波形值都使用WB像素数据的像素值而被访问。在一个实施例中，例如，像素值GBEG和GEND共同用作索引值，以访问由用于当前帧扫描的LUT#标识的LUT中的相应波形值。像素在多次帧扫描期间被改变，其中，LUT在每次帧扫描之前通过新波形数据被重新编程。相同像素值被用于每次帧扫描的每次访问，然而新的潜在不同波形值从LUT检索。以此方式，LUT在多次帧扫描期间输出一组连续波形值，以使像素的灰度级从GBEG改变为GEND。
多次帧扫描期间的该组连续波形值随着时间被转换为应用至像素单元的合适波形。如先前指示的，不想中断更新处理，使得处理一旦开始就应该完成。如果GEND＝GBEG，则LUT(或面板定时控制器121)输出不改变像素的“默认”值。更新像素的帧扫描次数取决于模式或更新分辨率类型。用于黑和白(B&W，或双态)的低分辨率的快速更新使用较少数量帧扫描(例如，10帧)用于实现更新。用于具有中间范围数量的灰度级(例如，4个灰度级)的中间分辨率的缓慢更新使用较大数量帧扫描(例如，30帧)以完成更新。用于具有大数量灰度级(例如，16个灰度级)的高或最大分辨率的非常缓慢更新使用甚至更大数量的帧扫描(例如，50帧)以完成更新。
在所示实施例中，冲突检测和构造块405包括确定OVERLAP情况的重叠检测器413。当新更新区域内的至少一个像素与当前活动更新区域重叠，从而形成具有至少一个重叠像素的重叠区域时，OVERLAP情况为真。冲突检测和构造块405进一步包括冲突检测器415，当检测到OVERLAP情况时，其确定对于重叠区域内的任何像素而言，新更新是否与当前更新冲突。通常，当在完成当前更新和新更新之后，当重叠像素(重叠区域中的像素)不被正确地更新为由新更新提供的新像素值时，冲突发生。例如，当像素是不能被新更新中断的当前更新的一部分时，这可能发生。在冲突的事件中，冲突检测器415发出校正请求，使得任何重叠和冲突像素都可以通过随后更新被适当地校正。在一个实施例中，校正请求是到CPU 111的中断的形式，其发出随后更新。冲突检测和构造块405进一步包括构造处理器417，其根据每个新更新来更新用于非重叠和/或非冲突像素的WB像素数据。每个新更新都包括用于将被更新的新更新区域中的每个像素的新像素值GNEW，并且新LUT号LUTNEW标识被分配给新更新的LUT存储器1005内的LUT中的一个。特别地，LUT#通过指示用于新更新的所分配的LUT的LUTNEW来进行更新，GEND值代替GBEG(由于GEND表示来自先前更新的像素的当前值)，并且GEND值用用于像素的GNEW值代替。然后，更新后的WB像素数据经由WB像素回写块411回写到工作缓冲器129。
图5是示出响应于新更新请求的根据一个实施例的像素处理器117的操作的流程图。在第一框501处，访问被分配给新更新区域的新LUT(使用LUTNEW)。而且，COLLISION标记被清除。在接下来的框503处，来自更新缓冲器127内的新更新区域(GNEW)的下一个像素、以及标识将被更新的像素的位置的X、Y坐标，经由UPD像素获取块401被获取。而且在框503内，来自工作缓冲器129的相应WB像素数据经由WB像素获取块403而被获取。
在下一个框505处，冲突检测和构造块405的重叠检测器413确定是否存在像素重叠。图6是示出由用于框505的重叠检测器413执行的根据一个实施例的像素重叠确定的流程图。在第一框601处，询问由诸如在409处所示的LUT#标识的WB像素LUT是否是活动的。在一个实施例中，重叠检测器413使用LUT#咨询更新帧控制器119，来确定相应LUT当前是否是活动的。如果由LUT#标识的LUT不是活动的，则操作进行至框603，其中，确定相应像素当前不是活动的，使得OVERLAP为假。然后，操作返回至图5的框505，OVERLAP为假。如果替代地，LUT在框601处被确定为活动的，则操作进行至框605，其中，询问被分配给活动LUT的区域是否包括像素的像素位置。返回参考图4，重叠检测器413咨询X-Y坐标跟踪和比较器407，以确定是否存在空间重叠。将从更新缓冲器127检索的新像素值的X、Y位置与分配给活动LUT(由LUT#标识)的区域的X、Y坐标相比较，以作出该确定。如果像素不位于活动LUT的区域内，则操作进行至框607，其中，确定LUT对于不包括新像素值的像素位置的区域是活动的。从而，相应像素当前不是活动的，并且操作返回，OVERLAP为假。如果替代地，LUT被分配给不包括新像素的像素位置的区域，则操作进行至框609，其中，确定像素位置是活动的(在当前活动更新的区域内)，并且操作返回，OVERLAP为真。
返回参考图5的框505，如果OVERLAP为假，则操作进行至框507，其中，构造处理器417构造新像素数据，并且将相应更新的WB像素数据存储到工作缓冲器129中。作为一个实例，如果旧WB像素数据是[LUTOLD，GEND，GBEG]，则使用LUTNEW和GNEW的新WB像素数据是[LUTNEW，GNEW，GEND]，使得像素使用LUTNEW从GEND改变为GNEW。然后，操作进行至框509，其中，询问当前像素是否为新更新区域中的最后一个像素。如果不是，则操作返回至框503，以从更新和工作缓冲器127和129获取下一个新像素和WB像素数据。当新更新的像素与任何活动像素不重叠时，操作在框503-509之间循环。在一种情况下，新更新可以仅是更新，诸如，例如在开始用于图3中的区域B的更新之前的用于区域A的更新。可替换地，用于新更新的区域和现有更新在时间上重叠，但是在空间上不重叠。应该理解，在空间上不重叠的任何数量(多达预定最大数量的LUT)的同时时间更新可以被同时处理而不冲突。
如果替代地，OVERLAP在框505处被确定为真，则操作替代地进行至框511，其中，由冲突检测器415询问用于来自更新缓冲器127的像素的GNEW值是否等于来自工作缓冲器129的GEND值。如果GNEW＝GEND，则操作进行至框513，其中，确定新像素构造不被执行用于像素，并且不存在冲突。在这种情况下，虽然像素是活动的并且在至少两个更新的重叠区域内，由于像素的当前值与新值相同，使得像素值不被新更新修改，所以不存在冲突。在框513之后，操作进行至框509，以确定在新更新区域中是否存在任何附加像素。如果替代地，GNEW在框511处由冲突检测器415确定为不等于GEND，则操作替代地进行至框515，其中，像素不被进一步构造，并且COLLISION标记被设置为真。在这种情况下，如果像素从GBEG被更新为GEND，则GEND到GNEW的修改可能中断当前更新处理，其可能导致无效结果，或者更糟地，可能导致故障或者甚至对EPD面板101的损害。由于期望像素值根据新更新随后被改变为GNEW，新更新不完全完成，使得COLLISION标记被设置以请求校正。然后，操作返回至框509，以询问像素在新更新区域中是否是最后一个。
当像素在框509处被确定为在新更新区域中的最后一个时，操作进行至框517，以询问COLLISION标记。如果COLLISION标记为假，则操作完成。如果COLLISION标记为真，则至少一个像素冲突发生，其中，由于不被设置为最后一个值GNEW，多个更新的重叠区域内的像素位置变为无效，并且操作替代地进行至框519。在框519处，校正请求被发出，以校正在新更新期间不被适当地更新为相应GNEW值的像素值，并且操作完成。校正请求最终由CPU 111处理，其发出随后的校正更新，以校正不被更新为GNEW值的冲突像素值。在一个实施例中，校正请求被实现为到CPU 111的中断。中断矢量可以包括冲突区域或冲突LUT的标识。在一个实施例中，由于CPU 111发出用于相应更新区域的每个新更新，它可能已经具有足够的信息以表达(formulate)校正更新，从而校正冲突像素。例如，CPU 111可能已经确定出新更新与一个或多个先前更新冲突。在冲突的一个或多个优先的(underlying)更新被完成之后，CPU 111可以重新发出具有相同更新值的相同更新以用于相同区域或者仅仅用于重叠区域，作为校正更新。
参考图2，例如，在用于区域A的当前更新完成之后，CPU 111发出用于相同区域B或仅重叠区域O(具有坐标X3、Y3以及X2、Y2)的校正更新。只要校正更新包括不被正确更新的像素位置，则校正更新就可能甚至用于重叠区域O内的更小区域。在A完成之后并且甚至当用于区域B的原始更新仍然发生的同时，校正更新可以被发起。假设没有附加更新，并且假设不同LUT被分配给校正更新，例如，LUT2，则对于区域O中的每个像素，由于用于区域O中的像素的WB像素数据在WB像素数据内仍然被分配LUT0，其中LUT0不再是活动的，所以OVERLAP为假。从而，校正值被应用至校正更新的相应像素。如果校正更新包括区域O之外的像素(诸如，如果校正更新包括区域B的所有)，则OVERLAP为假，使得实现相同结果。
应该理解，在时间上重叠但是在空间上不重叠的更新可能被同时处理而不冲突。当更新在时间上和空间上都重叠时，更新可能同时进行以用于非重叠区域。在重叠区域中，如果用于新更新的每个新值等于当前更新的下一个值，则不存在像素冲突并且像素值被更新为正确值。如果在重叠区域内存在至少一个像素冲突，则冲突被指出并且校正请求被发出，以调用随后的校正更新，进行用于冲突像素的像素校正。
图7是示出响应于新更新请求的根据可选实施例的像素处理器117的操作的流程图。图7的流程图类似于图5的流程图，其中，类似框采取相同参考数字。当不存在像素重叠时，操作基本相同。诸如，根据图6的流程图，以相同方式在框505处确定像素重叠。当OVERLAP为真并且如果GNEW在框511处被确定为不等于GEND，则操作替代地进行至附加框701，其中，由冲突检测器415询问GEND是否等于GBEG。对于当前更新，GBEG是像素的先前值，并且GEND是其改变的值。如果GEND不等于GBEG，则像素在当前更新中被主动地更新为GEND，并且新更新还不能将像素改变为GNEW。从而，如先前描述的，操作进行至框515，其中，COLLISION标记由冲突检测器415设置，使得校正请求被发出。然而，如果在框701处GEND＝GBEG，则当前更新不改变像素值，并且像素值可以被重新分配给新更新。从而，当GEND＝GBEG时，操作替代地进行至框703，其中，像素被构造为新更新的一部分，其包括将像素重新分配给新更新的LUTNEW。然后，重新构造的像素被存储到工作缓冲区129中，并且在这种情况下不存在冲突。用于框703处的重新构造之前的当前更新的WB像素数据在705处被示出，其中，其被分配给当前LUT值LUTCURR。当前更新使用由LUTCURR标识的LUT，以将像素从GBEG改变为GEND，但是由于GEND＝GBEG，像素值实际上不改变。作为替换，默认值正在被生成。用于框703处的重新构造之后的新更新的WB像素数据在框707处被示出，其中，其被分配至由LUTNEW标识的不同LUT。而且，GEND被改变为GNEW。从而，新更新使用LUTNEW，将像素值从GBEG改变为GNEW。在WB像素数据在框703处被重新构造之后，操作进行至框509，以检验在更新区域中是否存在附加像素。
当根据图5的流程图操作时，根据图7的流程图的像素处理器117的操作提供类似益处和优点。根据流程图7的操作提供冲突的可能性降低的附加优点。例如，如果用于区域A的更新不改变重叠区域O中的任何像素，则这些像素被有效地重新分配至用于区域B的更新，并且冲突被避免。而且，因为即使在重叠区域内存在一个或多个像素冲突，其也被重新分配至新更新，所以用于更新重叠区域内的像素的可能性增加。如果COLLISION标记在工作缓冲器129的更新期间被设置，则在导致冲突的一个或多个先前更新中的每个完成之后，CPU 111发出相同新更新或另一更新至重叠区域。
图8是根据一个实施例的更新帧控制器119的简化框图。更新帧控制器119包括编号为1-N的数量为N个的更新帧控制块，每个均用于控制更新和分配给该更新的相应LUT。在一个实施例中，N是16，使得多达16个同时更新可以被处理。每个更新帧控制块都监控相应LUT，并且基于VSYNC跟踪每个更新的定时和状态。而且，每个更新帧控制块在每次帧扫描之前都加载LUT数据。
图9是示出根据一个实施例的更新帧控制器119的每个更新帧控制块的操作的流程图。响应于新更新请求，操作进行至框901，其中，所分配的LUT被锁定，用于完成新更新的帧号被确定，相应值FRAME_NUM被设置为所确定的帧号，并且变量FRAME_CNT被清除。在更新期间，LUT仍然被锁定，以防止其被分配给不同更新。操作进行至框903，其中，更新帧控制块询问由像素处理器117执行的用于更新工作缓冲器129的WB处理是否已经完成。操作等待，或者另外在框903处循环，直到用于工作缓冲器129内的新更新的WB像素数据被更新为止。当WB处理完成时，操作进行至框905，其中，询问新更新是否涉及更新区域内的任何像素更新。如果没有，则操作进行至框911，其中，分配给更新的LUT被释放，并且操作完成。否则，工作缓冲器像素获取块123被提示为正在预先获取WB像素数据，并且操作进行至框907，以等待开始下一次帧扫描的VSYNC的下一次断言(assertion)。操作等待，或者另外在框907处循环，直到VSYNC的下一次断言。当VSYNC接下来被断言时，操作进行至框909，以询问是否FRAME_CNT＝FRAME_NUM，以确定用于完成新更新的总数的帧扫描是否已经发生。如果没有发生，则操作进行至框913，其中，如先前所述，所分配的LUT被加载用于当前帧扫描的新波形信息。然后，操作进行至下一个框915，其中，FRAME_CNT递增，并且然后操作循环回框907，以等待下一个VSYNC。操作在框907-915之间循环，以在每次帧扫描之前更新所分配的LUT，使得合适波形信息被提供给EPD面板101用于每次帧扫描，以完成更新。当在框909处被确定，用于更新的最后一次帧扫描被完成时，操作进行至框911，以释放LUT，并且用于更新的操作完成。
图10是根据一个实施例实现的面板定时控制器121的更详细框图。面板定时控制器121包括解码和序列控制器1001，其从像素FIFO125检索像素信息，并且其将相应像素数据提供给LUT存储器1005内的LUT。区域和LUT比较器1003(其连接至解码和序列控制器1001)访问来自X-Y坐标跟踪和比较器407以及更新帧控制器119的LUT和区域信息。LUT存储器1005包括被组织成用于一次处理M个像素的数量为M个库(bank)的N个LUT。在一个实施例中，M是4，但是任何合适数量的LUT库都可以用于处理任何合适数量的并发像素。数量N对应于更新帧控制器119内的更新帧控制块的数量。在一个实施例中，N是16，但是可以使用任何合适数量的LUT。LUT存储器1005的每个LUT都输出被提供给波形数据格式化块1009(其将相应波形数据信息输出至EPD面板101)的波形数据。面板定时控制器121包括源极和栅极定时控制生成块1007，其将源极和栅极时钟控制信息提供给EPD面板101。源极和栅极定时控制生成块1007生成VSYNC信号以及水平同步(HSYNC)脉冲，其如本领域技术人员所理解的。
图11是示出根据一个实施例的面板定时控制器121的操作的流程图。操作保持在第一框1101，直到存在用于处理一个或多个更新的未决帧为止。当帧未决时，操作进行至框1103，其中，生成VSYNC脉冲。然后，操作进行至框1105，其中，来自像素FIFO 125的WB像素数据被检索。操作进行至框1107，以获取下一个像素或像素组(用于并行处理M个像素)。对于在下一个框1109处开始的每个像素，询问对应于WB像素数据中的LUT#的LUT是否为活动的，如由区域和LUT比较器1003所指示的。如果LUT不是活动的，则像素当前未被主动地更新，并且操作进行至框1111。在框1111处，默认值被驱动至EPD面板101，使得相应像素保持不被修改。从框1111，操作进行至框1113，其中，询问像素在当前帧中是否是最后一个。如果不是最后一个像素，则操作循环回框1107，以获取下一个像素或像素组。如果是帧的最后一个像素，则操作作为替换循环回框1101，以确定是否存在更多未决帧。
返回参考框1109，如果WB像素LUT对于像素是活动的，则操作替代地进行至框1115，以询问当前像素是否在LUT限定区域内，如由区域和LUT比较器1003指示的。如果不在，则操作进行至框1111，其中，提供默认值。另外，如果像素在活动LUT的限定区域内，则操作前进至框1117，其中，对应于像素信息的波形值从LUT被检索，并且然后波形值在下一个框1119被驱动至EPD面板101，用于更新相应像素。然后，操作循环回框1113。
根据一个实施例的显示控制器包括像素处理器，其处理用于帧的每个像素的工作像素数据，其中，像素处理器包括重叠检测器、冲突检测器、以及构造处理器。当新更新区域的至少一个新像素值中的任一个在帧的当前更新的当前更新区域内时，重叠检测器检测重叠区域。当在重叠区域内的至少一个像素具有与由当前更新提供的结束像素值不同的在当前更新之前的开始像素值时，并且当由用于至少一个像素的新更新提供的新像素值不同于结束像素值时，冲突检测器发出校正请求。构造处理器使用用于在新更新区域内并且在当前更新区域外的每个像素的相应新像素值，来更新相应工作像素数据。
当对于重叠区域内的至少一个像素，新像素值不同于结束像素值时，甚至当结束像素值与开始像素值相同时，冲突检测器可以发出冲突校正。可替换地，当新像素值不同于结束像素值时，并且当对于重叠区域内的至少一个重叠像素，开始像素值与结束像素值相同时，构造处理器可以通过将其重新分配至新更新(包括用新像素值代替重叠像素的结束像素值)，来更新每个重叠像素的工作像素数据。当对于重叠区域内的每个重叠像素，由新更新提供的相应新像素值与相应结束像素值相同时，或者当重叠像素被重新分配给新更新时，冲突检测器可以不发出校正请求。可替换地，当对于重叠区域内的每个重叠像素，由新更新提供的相应新像素值与相应结束像素值相同时，冲突检测器可以不发出校正请求。
显示控制器可以包括显示处理***，其在帧的顺序扫描更新期间，将工作像素数据转换为波形信息。转换包括：当重叠区域被检测到时，转换用于新更新区域的工作像素数据，同时转换用于帧的至少一个扫描更新的当前更新区域的工作像素数据。
根据一个实施例的显示***包括缓冲器、处理单元、以及显示控制器。工作缓冲器存储用于帧的每个像素的工作像素数据。处理单元将至少一个更新像素值存储在用于帧的新更新区域的更新缓冲器中。显示控制器包括至少一个获取块、重叠检测器、冲突检测器、以及构造处理器。获取块从用于每个新更新的更新缓冲器检索新更新区域的每个新像素值，并且从工作缓冲器检索相应工作像素数据。当新更新区域的任何像素在帧的当前更新的当前更新区域内时，重叠检测器检测重叠区域。当检测到重叠区域时，并且当重叠区域内的至少一个像素正在由当前更新而更新为结束像素值(其不同于由用于重叠区域内的至少一个像素的新更新提供的相应新像素值)时，冲突检测器将中断发出至处理单元。对于在新更新区域内并且在当前更新区域外的每个像素，构造处理器使用来自更新缓冲器的相应新像素值，来更新工作缓冲器中的相应工作像素数据。
显示***可以包括显示处理***，其在帧的顺序扫描更新期间，将来自工作缓冲器的工作像素数据转换为波形信息。这种转换可以包括：当检测到重叠区域时，转换用于新更新区域的工作像素数据，同时转换用于帧的至少一个扫描更新的当前更新区域的工作像素数据。
根据一个实施例的处理用于显示面板的像素信息的方法包括：检测用于像素的帧的新更新区域的新更新；接收用于新更新区域内的至少一个像素中的每个的新值；以及接收用于至少一个像素的相应工作像素数据；当新更新在时间上与至少一个当前更新重叠时，并且当新更新区域在空间上与至少一个当前更新的至少一个当前更新区域重叠时，检测重叠区域，当重叠区域被检测到时，对于不在重叠区域内的新更新区域的每个像素，在至少一个当前更新完成之前更新相应工作像素数据，并且对于重叠区域内的每个重叠像素，当重叠像素正在被至少一个当前更新更新为结束值(其不同于新更新的新值)时，检测冲突，并且当冲突被检测到时，发出校正请求，以校正重叠区域内的至少一个像素。
该方法可以包括：不管重叠像素是否正被至少一个当前更新更新，每当结束值不同于新值时，检测冲突。该方法可以包括：当相应新值不同于结束值时，并且当重叠像素没有正在被至少一个当前更新更新时，通过用相应新值代替相应工作像素数据内的结束值，将重叠像素重分配至新更新。该方法可以包括：仅当重叠像素正被至少一个当前更新更新并且不被重分配至新更新时，检测用于重叠像素的冲突。该方法可以包括；对于每个新更新，在帧的顺序扫描更新期间，将用于帧的每个像素的工作像素数据转换为波形信息，直到新更新完成为止，并且当检测到重叠区域时，对于帧的至少一个扫描更新，同时转换由新更新更新的工作像素数据，并且转换由至少一个当前更新更新的工作像素数据。
虽然已经参考特定优选版本相当详细地描述了本发明，但是其他版本和改变是可能的并且可想到的。本领域技术人员将想到，他们可以在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，容易地使用所公开的概念和特定实施例作为用于设计或修改用于实现本发明的相同目的的基础。

Claims (20)

1.一种显示控制器，包括：
像素处理器，用于处理用于帧的多个像素中的每个的工作像素数据，所述像素处理器包括：
重叠检测器，当新更新区域的至少一个新像素值中的任何一个在所述帧的当前更新的当前更新区域内时，所述重叠检测器检测重叠区域；
冲突检测器，当所述重叠区域内的至少一个像素具有与由所述当前更新提供的结束像素值不同的在所述当前更新之前的开始像素值时，以及当由用于所述至少一个像素的所述新更新提供的新像素值不同于所述结束像素值时，所述冲突检测器发出校正请求；以及
构造处理器，所述构造处理器在所述当前更新完成之前，使用用于在所述新更新区域内并且在所述当前更新区域外的每个像素的所述至少一个新像素值中的相应一个，更新工作像素数据。
2.根据权利要求1所述的显示控制器，其中，当对于所述重叠区域内的至少一个像素，所述新像素值不同于所述结束像素值时，甚至当所述结束像素值与所述开始像素值相同时，所述冲突检测器发出所述冲突校正。
3.根据权利要求1所述的显示控制器，其中，当所述新像素值不同于所述结束像素值时，并且当对于所述重叠区域内的至少一个重叠像素，所述开始像素值与所述结束像素值相同时，所述构造处理器通过将所述重叠像素重分配至所述新更新，包括用所述新像素值代替所述重叠像素的所述结束像素值，来更新所述至少一个重叠像素中的每个的所述工作像素数据。
4.根据权利要求3所述的显示控制器，其中，当对于所述重叠区域内的每个重叠像素，由所述新更新提供的相应新像素值与相应结束像素值相同时，或者当所述重叠像素被重分配至所述新更新时，所述冲突检测器不发出所述校正请求。
5.根据权利要求1所述的显示控制器，其中，当对于所述重叠区域内的每个重叠像素，由所述新更新提供的相应新像素值与相应结束像素值相同时，所述冲突检测器不发出所述校正请求。
6.根据权利要求1所述的显示控制器，进一步包括显示处理***，所述显示处理***在所述帧的连续扫描更新期间，将所述工作像素数据转换为波形信息，包括当所述重叠区域被检测到时，转换用于所述新更新区域的工作像素数据，同时转换用于所述帧的至少一个扫描更新的所述当前更新区域的工作像素数据。
7.一种显示***，包括：
更新缓冲器和工作缓冲器，其中，所述工作缓冲器存储用于帧的多个像素中的每个的工作像素数据；
处理单元，所述处理单元将至少一个更新像素值存储在用于所述帧的新更新区域的所述更新缓冲器中；以及
显示控制器，包括：
至少一个获取块，所述至少一个获取块从用于每个新更新的所述更新缓冲器检索所述新更新区域的所述至少一个新像素值中的每个，并且从所述工作缓冲器检索相应工作像素数据；
重叠检测器，当所述新更新区域的任一个像素在所述帧的当前更新的当前更新区域内时，所述重叠检测器检测重叠区域；
冲突检测器，当所述重叠区域被检测到时，并且当所述重叠区域内的至少一个像素正被所述当前更新更新为结束像素值时，所述冲突检测器将中断发出至所述处理单元，其中，对于所述重叠区域内的所述至少一个像素，所述结束像素值不同于由所述新更新提供的相应新像素值；以及
构造处理器，所述构造处理器在所述当前更新完成之前，使用来自用于在所述新更新区域内并且在所述当前更新区域外的每个像素的所述更新缓冲器的所述至少一个新像素值中的相应一个，更新所述工作缓冲器中的所述相应工作像素数据。
8.根据权利要求7所述的显示***，其中，每当对于所述重叠区域内的至少一个像素，所述结束像素值不同于所述相应新像素值时，甚至当所述重叠区域内的所述至少一个像素不正被所述当前更新更新时，所述冲突检测器发出所述中断。
9.根据权利要去7所述的显示***，其中，每当对于不正被所述当前更新更新的所述重叠区域内的至少一个重叠像素，所述结束像素值不同于所述相应新像素值时，所述构造处理器通过将所述重叠像素重分配至所述新更新并且通过用所述新像素值代替所述结束像素值，来更新所述至少一个重叠像素中的每个的所述工作像素数据。
10.根据权利要求9所述的显示***，其中，当对于所述重叠区域内的每个重叠像素，由所述新更新提供的相应新像素值与相应结束像素值相同时，或者当所述重叠像素被重分配至所述新更新时，所述冲突检测器不发出所述中断。
11.根据权利要求7所述的显示***，其中，当对于所述重叠区域内的每个重叠像素，由所述新更新提供的相应新像素值与相应结束像素值相同时，所述冲突检测器不发出所述中断。
12.根据权利要求7所述的显示***，其中，所述显示控制器进一步包括显示处理***，其在所述帧的连续扫描更新期间，将来自所述工作缓冲器的所述工作像素数据转换为波形信息，包括当检测到所述重叠区域时，转换用于所述新更新区域的工作像素数据，同时转换用于所述帧的至少一个扫描更新的所述当前更新区域的工作像素数据。
13.根据权利要求12所述的显示***，其中，所述显示控制器进一步包括：
多个查找表，其中，当被分配至更新时，所述多个查找表中的每个都是活动的，当所述更新完成时，所述多个查找表中的每个都被释放，并且当不被分配给任何更新时，所述多个查找表中的每个都是不活动的，并且其中，每个活动查找表都包括相应更新区域；
其中，用于所述帧的所述像素中的每个的所述工作像素数据都包括指示所述多个查找表之一的查找号；
其中，当由所述相应工作像素数据指示的查找表是活动的时，并且当所述新更新区域的所述任何像素在所述指示的查找表的所分配的更新区域内时，所述重叠检测器检测所述重叠区域；以及
更新帧控制器，所述更新帧控制器在所述扫描更新之前，利用波形值对所述多个查找表中的每个活动的查找表进行编程。
14.一种处理用于显示面板的像素信息的方法，包括：
检测用于像素的帧的新更新区域的新更新；
接收用于所述新更新区域内的至少一个像素中的每个的新值，并且接收用于所述至少一个像素的相应工作像素数据；
当所述新更新与至少一个当前更新在时间上重叠时，以及当所述新更新区域与所述至少一个当前更新的至少一个当前更新区域在空间上重叠时，检测重叠区域；
当所述重叠区域被检测到时，对于不在所述重叠区域内的所述新更新区域的每个像素，在完成所述至少一个当前更新之前，更新所述相应工作像素数据；
当所述重叠区域被检测到时，对于在所述重叠区域内的每个重叠像素，当所述重叠像素正被所述至少一个当前更新更新为不同于所述新更新的新值的结束值时，检测冲突；以及
当至少一个冲突被检测到时，发出校正请求，以校正所述重叠区域内的至少一个像素。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述检测冲突包括：每当所述结束值不同于所述新值时，检测冲突，而不管所述重叠像素是否正被所述至少一个当前更新更新。
16.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：当所述相应新值不同于所述结束值时，并且当所述重叠像素不正被所述至少一个当前更新更新时，通过用相应新值代替相应工作像素数据内的结束值，将重叠像素重分配至所述新更新。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述检测冲突包括：仅当所述重叠像素正被所述至少一个当前更新更新并且不被重分配至所述新更新时，检测用于重叠像素的冲突。
18.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
对于每个新更新，在所述帧的连续扫描更新期间，将用于所述帧的每个像素的工作像素数据转换为波形信息，直到所述新更新完成为止；以及
当所述重叠区域被检测到时，所述转换包括：同时转换由所述新更新更新的工作像素数据，并且转换由用于所述帧的至少一个扫描更新的所述至少一个当前更新更新的工作像素数据。
19.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
当检测更新时，通过将多个查找表中的一个分配至所述更新和相应更新区域，激活所述多个查找表中的一个；
在所述帧的每个扫描更新之前，利用波形值对每个激活的查找表进行编程；以及
当相应更新完成时，使激活的查找表去激活。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述检测重叠区域包括：
确定存储所述相应工作像素数据的表号是否指示所述多个查找表中的活动的查找表；以及
当所述相应工作像素数据中的所述表号指示多个查找表中的活动的查找表时，当所述相应工作像素数据的像素位置在分配给所述多个查找表中的所述活动的查找表的区域内时，检测重叠区域。
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