CN107068021B - 基于帧同步的平视显示器的adc采样方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于帧同步的平视显示器的ADC采样方法，所述平视显示器包括：对显示提供背光的LED器件及其控制器、数字光处理控制器，所述方法包括：数字光处理控制器产生基于帧同步的时序信号，该时序信号对应相应颜色LED的导通期间；所述基于帧同步的时序信号以外部中断信号的方式发送至LED控制器；LED控制器基于所述基于帧同步的时序信号触发对相应颜色LED的ADC采样。由于通过一个外部中断的信号就能触发ADC采样，仅需使用一个外部中断端口。并且无需检测电路来检测红、绿、蓝三色LED的使能选通信号，相应也无需I/O端口。因而，节省了LED控制器端口的使用，减小了硬件设计的复杂性。

Description

基于帧同步的平视显示器的ADC采样方法
技术领域
本发明涉及平视显示器控制技术，特别涉及基于帧同步的平视显示器的ADC采样方法。
背景技术
平视显示器使得驾驶员无需低头就能查看行车过程中的一些必要信息，因而有助于提高行车安全和增强信息获取的便捷性。
目前，业内也在进一步研发可以增强平视显示器性能的解决方案，例如德州仪器(TI)推出的专为车载平视显示应用而设计的数字光处理(DLP，Digital LightProcessing)芯片组，该芯片组主要由数字微镜器件(DMD，Digital Micro-mirror Device)和相应的DLP控制器构成。
为了产生一帧视频，DLP HUD显示一个非常快速的交叉的红、绿、蓝脉冲序列，人眼集成这些快速的脉冲成为全色图像。然而，这给采集一个特定颜色的LED的电流或亮度等参数提出了一个小小的挑战。通常的做法是：由于作为背光源的红色LED、绿色LED和蓝色LED的控制导通信号完全来自于DLP控制器。所以对于LED控制器来说，首先需要三路检测电路用于确定某一时刻红色、绿色和蓝色这三个LED中哪个被选中导通了，同时需要相应数量的ADC通道用于采集某一物理量，例如电流和亮度。
由于脉冲序列变化很快(每个脉冲只有几百微秒)，上述方案中，如果LED控制器采用查询方式，很难检测到相应的脉冲。即使偶尔能够检测到，LED控制器往往也没有足够的时间进行采样，这种方法很难正常工作。另外，监测脉冲序列即哪个LED被选中导通需要使用3个I/O端口。在端口紧张的情况下，硬件上也有一定的限制。而如果把来自三路检测电路的信号作为外部中断信号提供给LED控制器来分别触发对三种颜色的LED进行ADC采样，这将需要使用3个外部中断端口，LED控制器往往很难满足这样的硬件资源需求。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种基于帧同步的平视显示器的ADC采样方法，以节省ADC采样所需的硬件资源。
为了解决上述问题，本发明提供一种基于帧同步的平视显示器的ADC采样方法，所述平视显示器包括：对显示提供背光的LED器件及其控制器、数字光处理控制器，所述方法包括：
数字光处理控制器产生基于帧同步的时序信号，该时序信号对应相应颜色LED的导通期间；
所述基于帧同步的时序信号以外部中断信号的方式发送至LED控制器；
LED控制器基于所述基于帧同步的时序信号触发对相应颜色LED的ADC采样。
与现有技术相比，上述方案具有以下优点：通过一个外部中断的信号就能触发ADC采样，仅需使用一个外部中断端口。并且无需检测电路来检测红、绿、蓝三色LED的使能选通信号，相应也无需I/O端口。因而，节省了LED控制器端口的使用，减小了硬件设计的复杂性。
附图说明
图1是本发明基于帧同步的平视显示器的ADC采样方法的一种实施方式示意图；
图2是应用本发明方法的一种平视显示器的实施例示意图；
图3是根据本发明方法的一种实施例中的各信号关系示意图。
具体实施方式
在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。
本发明利用平视显示器中DLP控制器的采样定时(AST，ADC Sampling Timer)功能，使得DLP控制器产生基于帧同步的时序信号。这个时序信号可以被LED控制器用于在一帧期间对一个特定颜色脉冲对应的LED的电流和亮度等物理量进行ADC采样。即，将这个时序信号作为ADC采样的触发源。
参照图1所示，根据本发明的一种具体实施方式，在每一次LED控制器进行ADC采样之前，先对DLP控制器中的相关寄存器进行配置。对相关寄存器配置的目的为，使得DLP控制器依据上述AST功能产生的基于帧同步的时序信号对应相应颜色LED的导通期间。以上述时序信号为脉冲信号为例，配置的内容主要可以包括：配置AST功能的不使能、配置上述的时序信号相对于帧同步信号的开始时间及脉冲宽度，以及在上述配置完成后配置AST功能的使能。
则，在帧同步信号到来后，DLP控制器根据寄存器的配置产生了上述时序信号，其通过DLP控制器与LED控制器间的通信连接被发送至LED控制器，作为触发LED控制器进行ADC采样的触发信号。而LED控制器在收到这个触发信号后，就会对相应颜色LED的相关物理量(例如电流和亮度)进行ADC采样。
当采样完成后，可以通过LED控制器重新配置DLP控制器(例如通过I2C通信)中的所有相关的寄存器，配置过程类似，仅是所针对的LED依据所要显示的图像换成了另一颜色(当然，也有可能再次是同一颜色)。
同样地，在后续帧同步信号到来时，DLP控制器根据寄存器的再次配置产生上述时序信号并发送至LED控制器。而LED控制器在收到该作为触发信号的时序信号后，对相应颜色LED的相关物理量进行ADC采样。当采样完成后，LED控制器会再次重新配置DLP控制器中的所有相关的寄存器。如此往复循环，以完成平视显示器的图像显示控制。
图2提供了本发明方法在车载平视显示器中的一种应用架构的简易示图。具体地，控制车载平视显示器的芯片组可以采用TI的DLP芯片组。参照图2所示，应用于本例中的DLP芯片组包括：DLP控制器、受DLP控制器控制的DMD、Piccolo MCU的LED控制器、受LED控制器控制的红绿蓝三色LED。通过LED控制对LED背光的颜色和亮度的控制，以及DLP控制器对DMD的控制，最终在车辆的前挡风或其他平视显示的显示界面上投射出所需显示的内容。与LED控制器协调工作的为汽车控制器，其通过SPI总线与LED控制器连接，以向LED控制器发送背光设置命令。该汽车控制器通过CAN通信模块从CAN总线获得CAN消息。并且，图像控制器将视频源发送至DLP控制器，DLP控制器基于视频源产生帧同步信号，并进而根据上述说明的寄存器配置，通过其AST功能产生基于帧同步的时序信号，作为采样触发信号。以下结合具体实例进一步说明该过程。
具体地，参照图3所示，在使能AST功能期间(通过上述配置使能来实现，例如图3的AST功能使能信号处于高电平期间)，当帧同步信号到来后，依据所需显示的图像所完成的寄存器配置，产生上述采样触发信号。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (5)

1.一种基于帧同步的平视显示器的ADC采样方法，所述平视显示器包括：对显示提供背光的LED器件及其控制器、数字光处理控制器，其特征在于，所述方法包括：
数字光处理控制器产生基于帧同步的时序信号，该时序信号对应相应颜色LED的导通期间；
所述基于帧同步的时序信号以外部中断信号的方式发送至LED控制器；
LED控制器基于所述基于帧同步的时序信号触发对相应颜色LED的ADC采样。
2.如权利要求1所述的基于帧同步的平视显示器的ADC采样方法，其特征在于，预先对数字光处理控制器中的相关寄存器进行配置，使得所述时序信号对应相应颜色LED的导通期间。
3.如权利要求2所述的基于帧同步的平视显示器的ADC采样方法，其特征在于，在对相应颜色LED的ADC采样后，重新配置相关寄存器，使得所述时序信号对应另一颜色LED的导通期间或再次为同一颜色LED的导通期间。
4.如权利要求2或3所述的基于帧同步的平视显示器的ADC采样方法，其特征在于，通过LED控制器对相关寄存器进行配置。
5.如权利要求1所述的基于帧同步的平视显示器的ADC采样方法，其特征在于，所述时序信号为脉冲信号。
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