TWI647611B - 智慧型延伸顯示器識別資料模擬器 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種智慧型延伸顯示器識別資料模擬器，包括讀取單元、主控制單元、記憶單元以及傳輸單元，其中讀取單元、記憶單元以及傳輸單元是連接至主控制單元，且讀取單元連接到至少一顯示器，而傳輸單元連接位於主機板上的顯示卡，且顯示卡連接系統主晶片。尤其，本發明能具體實現智慧型的延伸顯示能力識別資料之傳輸，確實解決作業系統下不同顯示器之間的相容性問題，免除重新設定參數的操作，防止人為失誤，同時又節省人力，容易維護，所以非常適合應用於由多個顯示器所組成的大型電視牆或數位看板。

Description

智慧型延伸顯示器識別資料模擬器
本發明係有關於一種智慧型延伸顯示器識別資料模擬器，尤其是利用主控制單元自動讀取顯示器的延伸顯示能力識別資料，並儲存於記憶單元中，因而整體系統的系統主晶片可在不理會是否有顯示器被變更成另一型式之顯示器的情形，而直接利用記憶單元的延伸顯示能力識別資料，傳送所需畫面以驅動所有顯示器，所以使用者不需手動設定相關的必要參數，大幅簡化操作手續，避免人為錯誤，並同時解決相容性的問題。
一般，電腦系統是利用顯示器實現影像顯示功能，不過每家製造廠商所生產的顯示器可能會具有不同的顯示特點，比如解析度或螢幕大小，因此，顯示器是利用延伸顯示能力識別（Extended display identification data，簡稱EDID）以供系統讀取並設定，比如包含顯示器的基本顯示參數，比如製造商ID、生產ID碼、製造週、製造年份、基本顯示參數、色度調節、建立時脈I、建立時脈II、製造商保留的時脈、詳細時脈描述1~4、額外旗標、校驗和(Check Sum) ，或者，還可進一步包含影像輸入定義、最大水平圖形尺寸、最大垂直圖形尺寸、顯示伽瑪、電源管理和支援的特徵。
通常，EDID是存在於顯示器的PROM或EEPROM內，而電腦系統如要讀取EDID的資料，可透過I2C，其中slave address的預設值為0x50。
不過，使用者常遇到以下問題。
問題一，當更換螢幕後，如果在Windows作業系統(Window XP、Win7或Win8)下的顯示畫面會變小而無法佔滿整個螢幕，則需要正確調整顯示參數。通常是設定變更解析度，並將縮放比例變更為「全螢幕」，以使得畫面大小能占滿螢幕的整個可視範圍。不過對於不太熟悉電腦設定的廣大使用者而言，實際的設定操作是相當複雜且不便。舉例而言，使用nVidia顯示卡、AMD_ATI顯示卡或Intel內建顯示功能時，需要不同的相對應設定方式。
問題二，在多螢幕使用時，如果驅動程式已重新安裝，數位看板軟體辨識是沒問題也已經設定完成。但如果螢幕出現問題必須更換時，數位看板軟體也必須重新設定去排列新的螢幕順序，對於一般使用者並不方便。
問題三，螢幕串接後發生辨識錯誤，換言之，如果要將電腦連接電腦切換器(KVM)或影音訊號的延伸器時，當『電腦』與『螢幕』間串接這些訊號切換、分配或延伸器材後，電腦端會認不得顯示器的解析度。例如，24吋顯示器的最佳模式為1920x1080，而經過訊號串接後，電腦的顯示設定中卻突然找不到這個解析度，或者螢幕顯示無法確實填滿畫面、色彩不正確等問題，且無論如何調整都不行。會發生此狀況，是因為電腦偵測顯示器的EDID資料，無法正確辨識所致，當使用者串接KVM、HDMI、DVI分配器、DVI切換器或Cat.5延伸器，會容易發生無法正確辨識EDID資訊的情形。
因此，很需要一種創新的智慧型延伸顯示器識別資料模擬器，係利用主控制單元自動讀取顯示器的延伸顯示能力識別資料，並儲存於記憶單元中，因而整體系統(比如電腦系統)的系統主晶片可在不理會是否有顯示器被更和成另一型式之顯示器的情形，而直接利用記憶單元的延伸顯示能力識別資料，傳送所需畫面以驅動所有顯示器，所以使用者不需手動設定相關的必要參數，大幅簡化操作手續，避免人為錯誤，藉以解決相容性的問題，同時解決上述習用技術的問題。
本發明之主要目的在提供一種智慧型延伸顯示器識別資料模擬器，包括讀取單元、主控制單元、記憶單元以及傳輸單元，其中讀取單元、記憶單元以及傳輸單元是連接至主控制單元，並由主控制單元控制讀取單元、記憶單元以及傳輸單元的電氣操作功能，且讀取單元連接到至少一顯示器，而傳輸單元是連接位於主機板上的顯示卡，同時顯示卡進一步連接至位於同一主機板上的系統主晶片。
具體而言，每個顯示器具有個別的延伸顯示能力識別資料(EDID)，而且顯示卡是藉影像傳輸介面而連接到每個顯示器。此外，主控制單元自動偵測該至少一顯示器是否連接至讀取單元，並讀取及傳送每個顯示器的延伸顯示能力識別資料，且依據每個顯示器連接至讀取單元的連結組態，建立並傳送顯示器連結組態資料。
再者，記憶單元接收並儲存來自主控制單元而對應於每個顯示器的延伸顯示能力識別資料，同時，還接收並儲存來自主控制單元的顯示器連結組態資料。傳輸單元連接至顯示卡，可在主控制單元的控制下，依據來自顯示 卡的顯示器資料請求，傳送延伸顯示能力識別資料以及顯示器連結組態資料至顯示卡。
進一步，系統主晶片是在執行作業系統(比如微軟的Windows)後，並在啟動智慧型延伸顯示器識別資料模擬器讀取功能時，可驅動顯示卡而對智慧型延伸顯示器識別資料模擬器提出顯示器資料請求，藉以接收來自顯示卡的延伸顯示能力識別資料以及顯示器連結組態資料，並據以動態更新該至少一顯示器所對應的驅動程式。此外，可經由顯示卡及智慧型延伸顯示器識別資料模擬器，傳送相對應的至少一顯示畫面至該至少一顯示器而個別顯示。
顯而易見的，由於本發明的智慧型延伸顯示器識別資料模擬器利用主控制單元自動讀取顯示器的延伸顯示能力識別資料，並儲存於記憶單元中，因而整體系統(比如電腦系統)的系統主晶片可在不理會是否有顯示器被更和成另一型式之顯示器的情形，而直接利用記憶單元的延伸顯示能力識別資料，傳送所需畫面以驅動所有顯示器，所以使用者不需手動設定相關的必要參數，大幅簡化操作手續，避免人為錯誤，確實解決相容性的問題。
以下配合圖示及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。
請參閱第一圖，顯示本發明第實施例智慧型延伸顯示器識別資料模擬器的示意圖。如第一圖所示，本發明實施例的智慧型延伸顯示器識別資料模擬器10連接至少一顯示器20以及顯示卡30，且包括讀取單元12、主控制單元14、記憶單元16以及傳輸單元18，其中讀取單元12、記憶單元16以及傳輸單元18是連接至主控制單元14，並由主控制單元14控制讀取單元12、記憶單元16以及傳輸單元18的電氣操作功能。此外，讀取單元12是連接每個顯示器20，而傳輸單元10是連接位於主機板(圖中未顯示)上的顯示卡30，且顯示卡30進一步連接至位於同一主機板上的系統主晶片40(亦即中央處理器，CPU)。
具體而言，每個顯示器20具有個別的延伸顯示能力識別資料(Extended display identification data，EDID)，且顯示卡30是藉影像傳輸介面而連接至每個顯示器20，其中影像傳輸介面可包含一般的VGA、D-S-sub或HDMI。
主控制單元14可自動偵測顯示器20是否連接至讀取單元12，並進而讀取每個顯示器20的延伸顯示能力識別資料(EDID)，同時，依據每個顯示器20連接至讀取單元12的連結組態，建立相對應的顯示器連結組態資料。此外，主控制單元14將延伸顯示能力識別資料及顯示器連結組態資料傳送至記憶單元16而儲存，以供主控制單元14後續需要時讀取之用。
再者，傳輸單元i8連接至顯示卡30，用以在主控制單元14的控制下，依據來自顯示卡30的顯示器資料請求，將延伸顯示能力識別資料以及顯示器連結組態資料回傳至顯示卡30。
進一步而言，系統主晶片40是在執行特定的作業系統(Operation System)下，比如Windows或Linux，並在啟動預設的智慧型延伸顯示器識別資料模擬器讀取功能後，藉以驅動顯示卡30而對本創作的智慧型延伸顯示器識別資 料模擬器10提出上述的顯示器資料請求，進而接收來自顯示卡30的延伸顯示能力識別資料以及顯示器連結組態資料，並據以動態更新每個顯示器20所對應的驅動程式(Driver)，同時，經由顯示卡30及智慧型延伸顯示器識別資料模擬器10而傳送相對應的至少一顯示畫面至上述的至少一顯示器20而個別顯示。
此外，主控制單元14可利用微控制器(MCU)或微處理器而實現，或者，讀取單元12、主控制單元14及傳輸單元18可整合成高功能性的單一晶片。
要注意的是，系統主晶片40也可啟動顯示卡30，而經由影像傳輸介面以直接讀取每個顯示器20的延伸顯示能力識別資料，進而完成對每個顯示器20的規畫(Configuration)，以正確顯示所傳送的畫面。
更加具體而言，主控制晶片14提供二種操作模式，包含自動學習模式以及手動模式，用以供系統主晶片40在作業系統下選取。
進一步，自動學習模式可偵測目前所使用的所有顯示器的類別(如CRT,DVI,HDMI等)，並將相關資料(亦即EDID)下載後儲存，等待顯示卡30執行呼叫處理。當主控制晶片14處於自動學習模式時，可選擇記憶首次使用的顯示器20或是最後使用的顯示器20，並且在將相關資料設定完畢後，等待顯示卡30讀取。
另外，手動模式則可使用通訊介面(如RS232等)直接將顯示器20的解析度及型號之資料予以設定，可有效避免因顯示器20的相容性問題(比如設備信號不良)或環境因素(設備供電順序不同)，而導致的軟體問題。再者，當處於手動模式時，可由軟體提供相關的資訊(比如解析度及型號等)，並由通訊介面通知主控制晶片14，且在資料設定完畢後，觸發顯示卡30要求重新偵測所有的顯示器20。
在實際應用上，如果是只配置單一顯示器20，因智慧型延伸顯示器識別資料模擬器10會自動讀取並儲存顯示器20的延伸顯示能力識別資料，所以系統主晶片40可不需讀取顯示器20的延伸顯示能力識別資料，而是直接利用智慧型延伸顯示器識別資料模擬器10所儲存的資料，因此，整體操作簡單。尤其是，當使用者更換顯示器20且如果更新的顯示器20具有不同的延伸顯示能力識別資料時，系統主晶片40只要依據來自智慧型延伸顯示器識別資料模擬器10的資料而更新驅動器及畫面顯示的解析度，即可將所需的畫面正確顯示於更新的顯示器20，不會有相容性的問題，使用者更不必啟動作業系統下的顯示器設定功能而費心設定各個必要參數，能達到隨插即用的目的。
對於使用多個顯示器20的應用場合，比如類似電視牆的大型數位顯示設備，則不論使用者更換顯示器20的數目，本創作的模擬器會即時將更新後的所以顯示器20的資料自動儲存，使得系統主晶片40不需理會顯示器20是否已更換，只要依據智慧型延伸顯示器識別資料模擬器10目前所儲存的資料而正確使用所需的驅動程式，進而將畫面顯示於所有的顯示器20上。例如，當系統主晶片40將所需畫面連續顯示於顯示於矩陣排列的多個顯示器20上時，亦即造成跑馬燈效應，即使其中的某一顯示器20因損壞或故障而被更換成另一製造廠的不同型式之顯示器20時，系統主晶片40仍能驅動所有顯示器20而顯示畫面，不需重新設定必要參數。
綜上所述，本發明的主要特點在於利用主控制單元自動讀取顯示器的延伸顯示能力識別資料，並儲存於記憶單元中，因而整體系統(比如電腦系統)的系統主晶片可在不理會是否有顯示器被更和成另一型式之顯示器的情形，而直接利用記憶單元的延伸顯示能力識別資料，傳送所需畫面以驅動所有顯示器，所以使用者不需手動設定相關的必要參數，大幅簡化操作手續，避免人為錯誤，並同時解決相容性的問題。
以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。
10‧‧‧智慧型延伸顯示器識別資料模擬器
12‧‧‧讀取單元
14‧‧‧主控制單元
16‧‧‧記憶單元
18‧‧‧傳輸單元
20‧‧‧顯示器
30‧‧‧顯示卡
40‧‧‧系統主晶片
第一圖顯示依據本發明實施例智慧型延伸顯示器識別資料模擬器的示意圖。

Claims (5)

  1. 一種智慧型延伸顯示器識別資料模擬器，係用以連接至少一顯示器以及一顯示卡，且每個該顯示器具有個別的一延伸顯示能力識別資料(Extended display identification data，EDID)，而該顯示卡是位於一主機板上，並連接至位於該主機板上的一系統主晶片，且該顯示卡是藉至少一影像傳輸介面而直接連接該至少一顯示器，該智慧型延伸顯示器識別資料模擬器包括：一讀取單元，係連接至該至少一顯示器；一主控制單元，係連接至該讀取單元，用以自動偵測該至少一顯示器是否連接至該讀取單元，並讀取及傳送每個該顯示器的延伸顯示能力識別資料，且依據每個該顯示器連接至該讀取單元的一連結組態，建立並傳送一顯示器連結組態資料；一記憶單元，係連接至該主控制單元，且接收並儲存來自該主控制單元而對應於每個該顯示器的該延伸顯示能力識別資料，同時接收並儲存來自該主控制單元的顯示器連結組態資料；以及一傳輸單元，係連接至該主控制單元以及該顯示卡，用以在該主控制單元的控制下，依據來自該顯示卡的一顯示器資料請求，傳送該延伸顯示能力識別資料以及該顯示器連結組態資料至該顯示卡，其中該系統主晶片是在執行一作業系統(Operation System)後，並在啟動一智慧型延伸顯示器識別資料模擬器讀取功能時，驅動該顯示卡對該智慧型延伸顯示器識別資料模擬器提出該顯示器資料請求，藉以接收來自該顯示卡的該延伸顯示能力識別資料以及該顯示器連結組態資料，並據以動態更新該至少一顯示器所對應的驅動程式，且經由該顯示卡及該智慧型延伸顯示器識別資料模擬器，傳送相對應的至少一顯示畫面至該至少一顯示器而個別顯示。
  2. 依據申請專利範圍第1項之智慧型延伸顯示器識別資料模擬器，其中該影像傳輸介面包含VGA、D-S-sub或HDMI。
  3. 依據申請專利範圍第1項之智慧型延伸顯示器識別資料模擬器，其中該主控制單元是藉一微控制器或一微處理器而實現。
  4. 依據申請專利範圍第3項之智慧型延伸顯示器識別資料模擬器，其中該讀取單元、該主控制單元及該傳輸單元是整合成一單一晶片。
  5. 依據申請專利範圍第1項之智慧型延伸顯示器識別資料模擬器，其中該主控制單元提供一自動學習模式以及一手動模式，用以供該系統主晶片在該作業系統下選取，在該自動學習模式下該系統主晶片主動偵測目前使用中該至少一顯示器的類別，並將包含該延伸顯示能力識別資料的一相關資料下載後儲存，用以等待該顯示卡執行呼叫處理，而當該主控制單元處於該自動學習模式時，係用以選擇記憶首次使用的該至少一顯示器或是最後使用的該至少一顯示器，並且在將該相關資料設定完畢後，用等待該顯示卡讀取，該手動模式係使用包含RS232的一通訊介面而直接將該至少一顯示器的解析度及型號之資料予以設定，而當該主控制單元處於該手動模式時，是由該智慧型延伸顯示器識別資料模擬器內的一軟體提供該至少一顯示器的相關資料，並由該通訊介面通知該主控制單元，且在該相關資料設定完畢後，藉觸發該顯示卡以要求重新偵測該至少一顯示器。
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