專利名稱：使用垂直消隱中斷來適應溫度變化的adc校準的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及顯示裝置。更明確地，本發(fā)明涉及在數(shù)字顯示器中使用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的校準。
背景技術：
圖1示出產(chǎn)生圖像并顯示圖像數(shù)字形式的配置的概況示意圖。特別是，主機102(例如，個人電腦)產(chǎn)生數(shù)字形式的圖像。與主機102相聯(lián)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)電路104將主機102產(chǎn)生的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬圖像數(shù)據(jù)(典型地，以RGB形式)，以通過連接106發(fā)送到數(shù)字顯示電路108。與數(shù)字顯示電路108相聯(lián)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)電路110將模擬圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，接著將該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)提供給顯示器112，例如液晶(LCD)。數(shù)字顯示電路108的操作典型地是受處理器(未示出)的控制，該處理器或者是“板載”(on-board)的(或者是相對緊密地耦合到數(shù)字顯示電路108的電路)，或者是“板外”(offboard)的(或者是不那么緊密地耦合到數(shù)字顯示電路108的電路)。
特別是關于ADC電路110，硅加工中的變化可導致ADC電路110的內(nèi)部偏移電壓隨溫度變化。結(jié)果，當溫度變化時，通過ADC電路110的RGB輸出數(shù)據(jù)可以顯示數(shù)據(jù)漂移。
該內(nèi)部偏移電壓取決于例如閾值電壓失配、過載電壓和晶體管失配的因素。根據(jù)與ADC電路110相聯(lián)的每個RGB顏色的寄存器OFFSET1和OFFSET2的值，抵消內(nèi)部偏移電壓。OFFSET1和OFFSET2寄存器都具有相同的一般效果，除了OFFSET1寄存器提供相對的粗調(diào)，而OFFSET2寄存器提供相對的精調(diào)。在一例中，OFFSET1寄存器的每一位調(diào)節(jié)給用于顏色通道的ADC電路110提供1.7位的最低有效位(LSB)調(diào)節(jié)，而OFFSET2寄存器的每一位調(diào)節(jié)給用于顏色通道的ADC電路110提供0.8位的LSB調(diào)節(jié)。通過適當設置用于每個信道的OFFSET1和OFFSET2寄存器的值，結(jié)果是顏色(RGB)將在總體上達到平衡。
然而，在公式中確定OFFSET1和OFFSET2寄存器的偏移值的項具有不同的溫度系數(shù)。因此，很難預先確定怎樣隨溫度變化改變這些值來達到完全取消這些不同的溫度變化。同樣，溫度依賴性隨過程變化，使其更難預先確定怎樣使偏移值與溫度關聯(lián)。
按照慣例，偏移值和增益值在數(shù)字顯示電路108(包括ADC電路110)的加電下被初始化，并儲存在非易失性RAM(NVRAM)中。因此，至少在最初達到了彩色平衡。然而，來自ADC電路110的一個或更多的通道的輸出數(shù)據(jù)可以基于操作條件的改變而改變，例如操作溫度的改變。
由此，期望的是對操作條件的這些改變作出反應，特別是對顯示器112上圖像的典型取景器以一種并非標稱明顯的方式來反應。

發(fā)明內(nèi)容
在數(shù)字顯示電路中，配置數(shù)字顯示電路以顯示用模擬顯示信號編碼的圖像，該數(shù)字顯示電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)電路以恢復圖像的像素數(shù)據(jù)單元。在模擬顯示信號的垂直消隱期，ADC電路被校準。在垂直消隱期之外，ADC電路被用于將模擬顯示信號中的信息轉(zhuǎn)換為像素數(shù)據(jù)單元的數(shù)字表示。例如，該校準可以包括為ADC電路的某些操作參數(shù)確定更多的容許值。


圖1是產(chǎn)生圖像并以數(shù)字形式顯示圖像的電路的概括示意圖。
圖2概括示出操作圖1電路的過程以說明ADC電路110運行條件下的變化。
圖3是解釋圖2所示的ADC校準過程相關的初始化過程的流程圖。
圖4是解釋圖2所示的ADC校準過程的流程圖。
具體實施例方式
通常，以這樣一種方式來描述操作數(shù)字顯示電路的方法在通過連接106傳送的模擬顯示信號的垂直消隱期，圖1數(shù)字顯示電路108的ADC電路110被校準了。
例如，參考圖2，可以看出，步驟202(其在垂直消隱期或VBI之外)包括在顯示器112上顯示圖像的過程。步驟202過程可以完全是常規(guī)的。步驟204和206在VBI期間。在步驟206，由于操作條件的改變發(fā)生了調(diào)節(jié)ADC電路110操作的過程。在步驟204，標稱(例如常規(guī)的)VBI過程發(fā)生。其后，過程返回步驟202。
圖3是解釋ADC校準過程206之例的流程圖，使用內(nèi)部DAC作為ADC電路110的輸入。在校準期間通過使用內(nèi)部DAC作為ADC電路110的輸入，可以最小化或消除外來的影響。例如，可以最小化或消除例如幅值變化和來自外部ADC電路110輸入的外部模擬噪聲的干擾。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖3，附圖標記300僅僅表示進入圖3過程的入口點。在步驟302，內(nèi)部DAC使能作為ADC電路110的輸入。內(nèi)部DAC的輸出編程為ADC_TEST_DACVALUE(過程中的一個用戶可編程參數(shù))。同樣，ADC電路110帶寬設置為零，這消除了高頻帶干擾。
在步驟304，讀出ADC數(shù)據(jù)寄存器(輸出)。在示例中，每個ADC數(shù)據(jù)寄存器被多次讀出。如下面立即要討論到的，這提供了一個更好地確保所讀的ADC輸出數(shù)據(jù)的質(zhì)量的機會。
例如，在一些例子中，ADC電路110的明顯異常的輸出值被丟棄。在特定的例子中，如果在特定的ADC數(shù)據(jù)寄存器的相鄰(時間上)讀出值大于ADC_GLITCH_THRESHOLD，那么在ADC校準過程中不考慮這些值。
而且，如步驟306所示，ADC輸出數(shù)據(jù)的移動平均值被確定了，并且該移動平均值被用于ADC校準過程的輸入。通過使用移動平均值，顯示在ADC輸出數(shù)據(jù)中的慢移動隨機噪聲可以“達到平均數(shù)”。在移動平均值過程的特定實施例中，每個ADC數(shù)據(jù)寄存器被讀OFFSET_ARRAY次，根據(jù)該OFFSET_ARRAY讀取值確定平均值，并接著該平均值四舍五入到最接近的整數(shù)。
在步驟308，步驟306結(jié)果的四舍五入的平均值與在前存儲的步驟306的結(jié)果進行比較(即，來自先前的VBI中圖3的ADC校準過程的在前執(zhí)行)。如果當前步驟306的結(jié)果和在前步驟306結(jié)果之差超過ADC_THRESHOLD，那么過程進行到步驟310。在步驟310，新的ADC數(shù)據(jù)被儲存，且OFFSET2值得到調(diào)節(jié)。
在一例中，每次執(zhí)行圖3的過程，步驟310的過程使得OFFSET2值僅得到輕微的調(diào)節(jié)(例如，一位)。在該例中，如果需要進一步調(diào)節(jié)OFFSET2值以校準ADC電路110，那么將很自然地發(fā)生進一步的調(diào)節(jié)，這是由于在后繼的VBI上圖3過程的后繼執(zhí)行。
在步驟312，操作GAIN值取代在圖3校準過程期間使用的零GAIN值恢復到ADC電路110。接著ADC校準過程在步驟314退出。
如果當前步驟306結(jié)果和在前步驟306結(jié)果之差不超過ADC_THRESHOLD，那么不調(diào)節(jié)OFFSET2值。接著過程在步驟312繼續(xù)，以恢復操作GAIN值，并且該ADC校準過程在步驟314退出。
我們現(xiàn)參考圖4，它是解釋圖3的ADC校準的初始化過程的流程圖。圖4過程的部分與圖3的過程相同，并且這些相同的部分用相同的附圖標記表示。圖4過程通常在數(shù)字顯示電路108加電時執(zhí)行，并可在其它適當時候執(zhí)行，例如當被屏幕上的顯示設置功能調(diào)用時。
附圖標記400僅僅表示進入圖4過程的入口點。在步驟402，確定ADC電路110是否已被在先校準，并且確定的ADC OFFSET1值是否已存入NVRAM。如果是，那么在步驟404的過程執(zhí)行遺漏碼校準。遺漏碼校準處理在ADC電路110的輸出函數(shù)中存在明顯不連續(xù)的情況。
例如，如果輸入變化為1，以1為一級，ADC輸出函數(shù)可以是具有255種不同的輸出數(shù)字碼。有時，由于內(nèi)部ADC特性，在ADC電路110的輸入和輸出之間可能不存在真正的一一對應。在遺漏碼校準中，不連續(xù)發(fā)生的輸入碼被記錄下來，同時還有不連續(xù)的“位置”。接著，在ADC電路110的操作中，當檢測到這種輸入碼時，作出適當?shù)钠普{(diào)整。例如，如果根據(jù)輸入期待64號輸出碼，并且在輸出端看見65號，那么下次檢測64號輸入碼，從輸出減去1以校準遺漏碼。
如果ADC電路110之前沒有被校準，并且確定的ADC OFFSET1值存入NVRAM，那么在步驟408過程執(zhí)行校準ADC電路110以確定合適的OFFSET1值。通過多次執(zhí)行OFFSET1校準和平均(即，參考圖4，AUTO_ADC_INIT_AVG次)，有更大的可能性最小化假信號的影響或者記錄下并存入NVRAM的其它錯誤值。在步驟410，平均OFFSET1值四舍五入到最接近的整數(shù)，并存入NVRAM。
在步驟302(像圖3中一樣)，DAC被啟動并被編程，以輸出期望的測試輸出值作為ADC電路110的輸入。在步驟412，計算ADC電路110的每個顏色通道的新的OFFSET2和GAIN值。
在步驟304，讀ADC數(shù)據(jù)寄存器，在讀的過程中計算假信號的電勢，正如圖3中的過程。在步驟306，將數(shù)據(jù)值平均，正如圖3中的過程。最后，在步驟414，存入新的ADC DATA和OFFSET2值，在VBI期間作為后續(xù)圖3過程中的初始值。
根據(jù)一些例子，有比應該在VBI期間使用的ADC校準更高優(yōu)先級的事件。一個這樣的事件是在數(shù)字顯示電路108和主機設備102之間的數(shù)據(jù)通信。在一些例子中，檢測到這種事件時，在至少預定數(shù)目的VBI期間不執(zhí)行ADC校準。在一特定例子中，在檢測到更高優(yōu)先級的事件時，這通過初始化HOLDOFF計數(shù)器來實現(xiàn)，在每個VBI遞減HOLDOFF計數(shù)器，并中斷ADC校準過程，直到HOLDOFF計數(shù)器達到零。
此外，在一些例子中，圖3過程將花費比在VBI期間這個過程所用的時間更多的時間。在這種情況下，圖3過程變成可重入的，例如，通過使用定時中斷來儲存VBI之間交替堆棧上的圖3過程的狀態(tài)，并且圖3過程在多個VBI中執(zhí)行。
權利要求
1.一種方法，在數(shù)字顯示電路中，配置所述數(shù)字顯示電路以顯示用模擬顯示信號編碼的圖像，所述數(shù)字顯示電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)電路以恢復所述圖像的像素數(shù)據(jù)單元，所述方法包括在所述模擬顯示信號的垂直消隱期，校準所述ADC電路；以及在所述垂直消隱期之外，使用所述ADC電路將所述模擬顯示信號中的信息轉(zhuǎn)換為所述像素數(shù)據(jù)單元的數(shù)字表示。
2.如權利要求1所述的方法，其中校準步驟包括為所述ADC電路的某些操作參數(shù)確定更多的容許值。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述校準步驟包括向所述ADC電路提供預定的測試輸入值；并且接收所述ADC電路的至少一個輸出值，用于所述ADC電路的測試輸入值，并且基于此，為所述某些操作參數(shù)確定更多的容許值。
4.如權利要求3所述的方法，其中向所述ADC電路提供預定測試輸入值的步驟包括啟動所述ADC電路的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)電路；使所述DAC電路提供所述預定測試輸入值作為所述DAC電路的輸出。
5.如權利要求3-4中任一項所述的方法，其中當接收到所述至少一個輸出值時，將所述ADC電路的操作參數(shù)的值，而不是所述某些操作參數(shù)的值，設定為特定的測試操作值。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述特定的測試操作值對于將所述預定的測試輸入值提供給所述ADC電路的每個步驟都是相同的。
7.如權利要求6所述的方法，還包括在接收所述至少一個輸出值之前，將ADC的操作參數(shù)改變?yōu)樗鲱A定的測試值。
8.如權利要求7所述的方法，還包括在所述垂直消隱期終止之前，將ADC的操作參數(shù)改變?yōu)椴煌谒鲱A定的測試值。
9.如權利要求3-8中任一項所述的方法，其中確定更多的容許的操作參數(shù)包括將所述ADC電路的所述至少一個輸出值與所述ADC電路在先獲得的輸出值的指示相比較；以及基于比較結(jié)果確定用于某個操作參數(shù)的更多的容許值。
10.如權利要求9所述的方法，其中所述至少一個輸出值包括對于同一測試輸入值的多個輸出值；所述方法還包括基于所述多個輸出值確定一個典型的輸出值；以及在比較步驟，用所述典型輸出值來指示所述多個輸出值。
11.如權利要求10所述的方法，其中基于所述多個輸出值確定所述典型輸出值包括確定所述多個輸出值的平均值。
12.如權利要求11所述的方法，其中確定所述多個輸出值的平均值的步驟包括首先確定是否所述多個輸出值的任一個顯示出異常；以及當確定出所述平均值時忽略異常值。
13.如權利要求12所述的方法，其中確定是否所述多個輸出值中任一個顯示出異常的步驟包括，對于所述多個輸出值的每一個，將所述多個輸出值中的其中一個與所述多個輸出值中至少一個其它值相比較；以及基于比較步驟的結(jié)果確定出所述多個輸出值的其中一個為異常。
14.如權利要求1-13中任一項所述的方法，其中在一個垂直消隱期中執(zhí)行校準所述ADC電路的單一步驟。
15.如權利要求1-13中任一項所述的方法，其中在大于一個垂直消隱期中執(zhí)行校準所述ADC電路的單一步驟。
16.如權利要求15所述的方法，還包括控制所述校準步驟在大于一個垂直消隱期中執(zhí)行。
17.如權利要求16所述的方法，其中控制所述校準步驟在大于一個垂直消隱期中執(zhí)行的步驟包括，在特定的垂直消隱期確定是否開始是否繼續(xù)執(zhí)行在先開始的校準控制步驟的校準控制步驟。
18.如權利要求1-13中任一項所述的方法，還包括在所述垂直消隱期期間，限制執(zhí)行所述校準步驟期間的時間。
19.如權利要求18所述的方法，其中在特定的垂直消隱期期間限制執(zhí)行所述校準步驟期間時間的步驟響應定時中斷。
20.如權利要求19所述的方法，其中基于定時中斷的出現(xiàn)，在特定的垂直消隱期期間終止執(zhí)行校準步驟。
21.如權利要求1-20中任一項所述的方法，其中基于更高優(yōu)先處理的指示，在特定的垂直消隱期期間不執(zhí)行所述校準步驟的過程。
22.如權利要求21所述的方法，其中在不執(zhí)行所述校準步驟的過程期間的許多垂直消隱期被預先確定為至少特定數(shù)目的連續(xù)垂直消隱期。
23.如權利要求21所述的方法，其中所述更高優(yōu)先處理是所述數(shù)字顯示電路和主機設備之間的數(shù)據(jù)通信。
24.如權利要求2-21中任一項所述的方法，其中為所述某些操作參數(shù)確定更多的容許值包括確定一些值，對于這些值來說，如果所述某些操作參數(shù)得到調(diào)節(jié)，則通過所述數(shù)字顯示電路顯示的圖像中的變化將在特定的閾值之下。
25.如權利要求24所述的方法，還包括首先確定所述特定的閾值。
26.如權利要求25所述的方法，其中首先確定所述特定閾值包括考慮到人類視覺的標稱特性。
27.如權利要求1-26中任一項所述的方法，還包括在所述數(shù)字顯示電路加電后，在預定期間不執(zhí)行所述校準步驟。
全文摘要
在數(shù)字顯示電路中，配置數(shù)字顯示電路以顯示用模擬顯示信號編碼的圖像，該數(shù)字顯示電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)電路以恢復圖像的像素數(shù)據(jù)單元。在模擬顯示信號的垂直消隱期，ADC電路被校準。在垂直消隱期之外，ADC電路被用于將模擬顯示信號中的信息轉(zhuǎn)換為像素數(shù)據(jù)單元的數(shù)字表示。例如，該校準可以包括為ADC電路的某些操作參數(shù)確定更多的容許值。
文檔編號G09G3/36GK1728209SQ200510098069
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月28日 優(yōu)先權日2004年7月29日
發(fā)明者J·托馬斯 申請人:創(chuàng)世紀微芯片公司