[发明专利]一种数字时钟的实现方法和装置

权利要求书

1.一种数字时钟装置，该数字时钟装置包括显示子区域计算单元、笔画或分隔符区域计算单元、坐标判断单元与输出计算单元，其特征在于：

所述显示子区域计算单元根据数字时钟设定参数，计算数字时钟各显示子区域位置，包括四个数字显示子区域和一个符号显示子区域对应的范围，送给笔画或分隔符区域计算单元；

所述笔画或分隔符区域计算单元根据当前时间，在数字显示子区域内计算需要显示的水平笔画区域和垂直笔画区域，以构成当前数字显示子区域内的对应数字形状；在符号显示子区域内计算是否需要显示分隔符区域，将数字显示子区域和符号显示子区域内需要显示的区域信息送给坐标判断单元；

所述坐标判断单元根据当前点坐标，判断当前点是否属于数字显示子区域和符号显示子区域内需要显示的区域，并将判断结果送给输出计算单元；

所述输出计算单元根据坐标判断单元送过来的判断结果，选择最终的输出；

所述一种数字时钟装置的实现方法，包括以下步骤：

步骤一、获取数字时钟设定参数，数字时钟设定参数，包括

center_x,center_y,gap_width,dot_width,dot_height,vertical_length,horizontal_length,number_width

其中，(center_x,center_y)为显示区域中心点坐标，gap_width为各显示子区域Rect_0～4的间隔宽度，dot_width为分隔符“点”的二分之一宽度，dot_height为分隔符“点”的二分之一高度，vertical_length为垂直笔画区域的二分之一长度，horizontal_length为水平笔画区域的二分之一长度，number_width为水平笔画区域或垂直笔画区域的二分之一宽度；

步骤二：定位数字时钟各显示子区域位置包括：数字显示子区域及符号显示子区域，常见的数字时钟由两位十进制的“时”+“：”分隔符+两位十进制的“分”组成，所以显示区域需分割出四个数字显示子区域和一个符号显示子区域，从左到右分别为Rect_0～4，各显示子区域Rect_0～4的中心点坐标由显示区域中心点坐标(center_x,center_y)计算得到：

Rect_0～4的水平方向中心点坐标分别为：

Rect_0_center_x＝center_x-dot_width-2*gap_width-3*horizontal_length-6*number_width

Rect_1_center_x＝center_x-dot_width-gap_width-horizontal_length-2*number_width

Rect_2_center_x＝center_x

Rect_3_center_x＝center_x+dot_width+gap_width+horizontal_length+2*number_width

Rect_4_center_x＝center_x+dot_width+2*gap_width+3*horizontal_length+6*number_width

Rect_0～4的垂直方向中心点坐标分别为：

Rect_N_center_y＝center_y，(N＝0,1,2,3,4)

由此进一步计算出各显示子区域Rect_0～4的范围；

步骤三：获取当前时间，获取当前时间的时分秒信息，其中“时”的范围[0,24)，“分”的范围[0,60)，“秒”的范围[0,60)，其中“时”“分”信息用于数字显示子区域的显示，“秒”信息用于符号显示子区域的闪烁控制，以23时59分59秒为例，各显示子区域显示信息如下：

Rect_0_Num＝INT(hour/10)＝2

Rect_1_Num＝hour％10＝3

Rect_2_Num＝second％2＝1

Rect_3_Num＝INT(minute/10)＝5

Rect_4_Num＝minute％10＝9

其中，Rect_2_Num＝1代表符号显示子区域的“：”需要显示；Rect_2_Num＝0代表符号显示子区域的“：”不需要显示，因此，可实现“：”两秒闪烁一次的功能；

Rect_0_Num,Rect_1_Num,Rect_3_Num,Rect_4_Num代表对应数字显示子区域内需要显示的十进制数字；

步骤四：根据当前时间在各显示子区域内进一步定位需要显示的水平笔画区域、垂直笔画区域或分隔符区域，其中数字显示子区域包括：水平笔画区域和垂直笔画区域；符号显示子区域包括：分隔符区域，

对于数字显示子区域而言，根据显示数字“0”至“9”查询对应的显示码M，显示码M的高3位M[6:4]分别代表3个水平笔画的二进制状态码，显示码M的低4位M[3:0]分别代表4个垂直笔画的二进制状态码，对应位为0表示不显示，对应位为1表示显示，不同数字对应的显示码如下：

“0”对应0x5F、“1”对应0x0C、“2”对应0x76、“3”对应0x7C、“4”对应0x2D、“5”对应0x79、“6”对应0x7B、“7”对应0x1C、“8”对应0x7F、“9”对应0x7D；

水平笔画区域U_H由以下公式表示：

U_H＝U_H4∪U_H5∪U_H6

其中，U_i对应笔画i所框选的区域,表示空集

U_i(i＝4～6)的计算方式如下：

or

其中，x_c,y_c为水平笔画区域的中心点坐标，水平笔画区域4～6的中心点坐标由所在数字显示子区域的中心点坐标得到，

同理，垂直笔画区域U_V也由类似公式表示

U_V＝U_V0∪U_V1∪U_V2∪U_V3

其中，U_i对应笔画i所框选的区域，表示空集

不同位置的水平笔画区域或垂直笔画区域的判断使用相同电路复用实现，可进一步节约电路成本，对于符号显示子区域而言，根据状态码“0”或者“1”来决定分隔符区域U_D是否需要显示“：”对应二进制状态码为“1”的水平笔画区域U_H、垂直笔画区域U_V和分隔符区域U_D共同组成实际显示区域U

U＝U_H∪U_V∪U_D；

步骤五：获取当前像素点坐标，并判断当前像素点是否属于水平笔画区域、垂直笔画区域或分隔符区域，像素点坐标(x,y)为当前像素点相对于整个屏幕的水平和垂直坐标，判断当前像素点坐标是否属于实际显示区域U，输出判断值1或者0；

步骤六：计算当前像素点的输出值，若当前像素点在实际显示区域U内，则将当前像素点的实际输出替换为设定值(R_reg,G_reg,B_reg)；若当前像素点不在实际显示区域U内，则使用当前像素点原本的输入值作为输出。