CN102054414A - 程控液晶模组测试图像发生系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种程控液晶模组测试图像发生系统及其控制方法，包括PC机的输出端与微控制单元的输入端连接，微控制单元的输出端与数据处理单元的输入端连接，数据处理单元的输出端与信号转换单元的输入端连接，存储单元与微控制单元通信连接，输入单元的输出端与微控制单元的输入端连接，显示单元的输入端与微控制单元的输出端连接，PC机输出测试图像和时序信号至微控制单元的输入端，微控制单元将测试图像和时序进行存储、转换和传输，数据处理单元完成对测试图像的高速存取且输出行场同步和数据选通信号至信号转换单元的输入端转换为液晶模组识别的LVDS信号。本发明具有测试图像和时序能够编辑和下载，且能够进行自动、手动测试的优点。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种程控液晶模组测试图像发生系统及其控制方法。
背景技术
随着公众对于高清晰度电视显示器与计算机显示器需求的日益增加，液晶生产厂家不断扩大液晶模组的生产规模。随之而来，液晶模组的性能质量监控，在量产阶段及时检测出不良品，成为了液晶生产行业所关注的热点。可视化的测试图像由于提供了直观、快捷的评测方法，方便了检测人员对于液晶模组性能质量的监控而得到了广泛的应用。
液晶模组测试图像发生系统是信号发生器的一类，综合了计算机软件编程、嵌入式控制、数字信号处理、超大规模集成电路等多项技术，是数字电视理论在液晶测试领域的一个典型应用。
现有的液晶模组测试设备通常采用将测试图像和时序在设计之初固化于系统中，用户不可自由编辑更改，很大程度上限制了其所适应的测试机型和测试需求，存在诸多缺点：
1、测试时序不可编辑，适应的液晶模组机型少；
2、测试图像不可编辑，不方便操作人员对显示画面的实时更新；
3、测试程序不可编辑，不能实现针对不同的液晶模组选择不同的画面搭配以及不同的画面参数；
4、通过USB协议进行通信，数据流速小，不适于大数据量图片的快速刷新。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测试图像和时序能够编辑和下载，且能够进行自动、手动测试的程控液晶模组测试图像发生系统及其控制方法。
为了达到上述目的，本发明的第一种技术方案是：一种程控液晶模组测试图像发生系统，包括PC机、微控制单元、数据处理单元、信号转换单元、存储单元、输入单元和显示单元，所述PC机的输出端与微控制单元的输入端电连接，微控制单元的输出端与数据处理单元的输入端电连接，数据处理单元的输出端与信号转换单元的输入端电连接，存储单元与微控制单元通信连接，输入单元的输出端与微控制单元的输入端电连接，显示单元的输入端与微控制单元的输出端电连接。
在上述技术方案中，所述PC机的输出端通过RS232串行接口与微控制单元的输入端电连接，存储单元通过SPI接口与微控制单元通信连接。
在上述技术方案中，所述数据处理单元内设有数据接收模块、图像行列坐标发生模块和图像存储模块，数据接收模块的输入端与微控制单元的输出端电连接，数据接收模块的输出端与图像行列坐标发生模块的输入端电连接，图像存储模块的输入端分别与数据接收模块的输出端以及图像行列坐标发生模块的输出端电连接，图像存储模块的输出端与信号转换单元的输入端电连接。
在上述技术方案中，所述数据接收模块包括图像寄存器组、图像模式寄存器组和时序寄存器组，数据接收模块的图像模式寄存器组和时序寄存器组的输出端均与图像行列坐标发生模块的输入端电连接，图像存储模块为双RAM乒乓式，图像存储模块的图像信号输入端与数据接收模块的图像寄存器组的输出端电连接，图像存储模块的地址信号输入端与图像行列坐标发生模块的图像寻址信号输出端电连接，图像存储模块的控制信号输入端与微控制单元的数据同步和读写控制信号输出端电连接。
在上述技术方案中，所述微控制单元为C8051F340型单片机集成芯片。
在上述技术方案中，所述数据处理单元为XC3S50AN型FPGA信号处理芯片。
在上述技术方案中，所述信号转换单元为THC63LVD1023B型LVDS转换器。
在上述技术方案中，所述存储单元为AT25F1024型FLASH存储器。
在上述技术方案中，所述输入单元由四个按键组成。
在上述技术方案中，所述显示单元为1602C3B110型LCD显示器。
为了达到上述目的，本发明的第二种技术方案是：一种程控液晶模组测试图像发生系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、PC机输出端输出测试图像和时序信号，并通过RS232串行接口送至微控制单元的测试图像和时序的输入端；
b、微控制单元通过SPI接口将输出测试图像和时序送至存储单元内进行存储，并将测试图像和时序的编号信号送至显示单元进行显示；
c、输入单元输出开关信号、或者图像和时序选择信号或者自动与手动测试切换信号，并送至微控制单元的控制信号输入端；
d、微控制单元判断输入单元输出的控制信号，并通过SPI接口读取存储单元中的测试图像和时序，并送至数据处理单元的数据接收模块的测试图像和时序输入端，数据处理单元的图像存储模块为双RAM乒乓式，微控制单元输出端输出数据同步信号和读写控制信号，并送至数据处理单元的图像存储模块的控制信号输入端；
e、数据处理单元的图像存储模块通过在两个RAM之间切换数据同步信号和读写控制信号完成对测试图像高速存取，并且送至信号转换单元的RGB信号输入端；同时，数据处理单元的图像行列坐标发生模块根据测试时序判断行场同步信号和数据选通信号，并将信号送至信号转换单元的同步信号输入端；
f、信号转换单元将测试图像的RGB信号和同步信号转换为液晶模组识别的LVDS信号，并将该信号送至待测液晶模组即可进行测试。
在上述技术方案中，所述步骤d中，微控制单元发送测试图像的RGB信号至数据处理单元的数据接收模块的测试图像输入端，每发完一组RGB信号后，微控制单元发送一个数据同步信号至数据处理单元的图像存储模块的控制信号输入端，图像存储模块收到所述数据同步信号后，从数据接收模块读入测试图像的一组RGB信号并存储，当微控制单元将测试图像的全部RGB信号发送完毕后，会发送一个读写控制信号至数据处理单元的图像存储模块的控制信号输入端，图像存储模块根据所述读写控制信号，在两个RAM之间进行读写切换，一个RAM执行读操作，则另一个RAM执行写操作，从而完成对测试图像的高速存取。
本发明的有益效果是：采用上述结构后，由于本发明包括PC机、微控制单元、数据处理单元、信号转换单元、存储单元、输入单元和显示单元，所述PC机的输出端与微控制单元的输入端电连接，微控制单元的输出端与数据处理单元的输入端电连接，数据处理单元的输出端与信号转换单元的输入端电连接，存储单元与微控制单元通信连接，输入单元的输出端与微控制单元的输入端电连接，显示单元的输入端与微控制单元的输出端电连接，使用时，信号转换单元的LVDS信号输出端与待测液晶模组相连，PC机输出端输出测试图像和时序信号，并通过RS232串行接口送至微控制单元的测试图像和时序的输入端，微控制单元用于将所述测试图像和时序进行存储、转换和传输，数据处理单元采用双RAM乒乓结构完成对所述测试图像的高速存取，根据所述测试时序判断且输出行场同步信号和数据选通信号，并送至信号转换单元的同步信号输入端，信号转换单元将所述测试图像的RGB信号和同步信号转换为液晶模组识别的LVDS信号，并将该信号送至待测液晶模组即可进行测试，本发明具有以下优点：
（1）本发明能够产生符合VESA液晶显示器时序标准的测试图像；
（2）本发明的PC机内的测试图像和时序均实现了可编辑性，适应了更多的测试机型和更广泛的测试需求；
（3）本发明的LVDS输出接口符合液晶模组的数字显示接口标准；
（4）本发明中的数据处理单元采用了双RAM乒乓结构，实现了测试图像的高速存取，解决了连续图像切换和时序转换的实时性问题；
（5）本发明采用了输入单元，且输入单元能够输出开关信号、或者图像和时序选择信号或者自动与手动测试切换信号，显示单元用于显示测试图像和时序的编号，提供了便捷的人机界面。
附图说明
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明程控液晶模组测试图像发生系统的电路原理框图；
图2为本发明程控液晶模组测试图像发生系统中的数据处理单元的电路原理框图；
图3为本发明程控液晶模组测试图像发生系统中的微控制单元的数据发送程序流程框图；
图4为本发明的程控液晶模组测试图像发生系统中的数据处理单元的数据接收程序流程框图；
图5为本发明的数据处理单元中的图像行列坐标发生模块的程序流程框图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种程控液晶模组测试图像发生系统，包括PC机1、微控制单元2、数据处理单元3、信号转换单元4、存储单元5、输入单元6和显示单元7，所述PC机1的输出端与微控制单元2的测试图像和时序输入端电连接，微控制单元2的测试图像和时序输出端与数据处理单元3的信号输入端电连接，数据处理单元3的测试图像和同步信号输出端与信号转换单元4的信号输入端电连接，信号转换单元4的LVDS信号输出端与待测液晶模组相连，存储单元5与微控制单元2通信连接，输入单元6的输出端与微控制单元2的输入端电连接，显示单元7的输入端与微控制单元2的输出端电连接。
在上述程控液晶模组测试图像发生系统中，所述PC机1的输出端通过RS232串行接口与微控制单元2的输入端电连接，存储单元5通过SPI接口与微控制单元2通信连接。
在上述程控液晶模组测试图像发生系统中，所述数据处理单元3内设有数据接收模块3-1、图像行列坐标发生模块3-2和图像存储模块3-3，数据接收模块3-1的输入端与微控制单元2的输出端电连接，数据接收模块3-1的输出端与图像行列坐标发生模块3-2的输入端电连接，图像存储模块3-3的输入端分别与数据接收模块3-1的输出端以及图像行列坐标发生模块3-2的输出端电连接，图像存储模块3-3的输出端与信号转换单元4的输入端电连接。
在上述程控液晶模组测试图像发生系统中，所述数据接收模块3-1包括图像寄存器组、图像模式寄存器组和时序寄存器组，数据接收模块3-1的图像模式寄存器组和时序寄存器组的输出端均与图像行列坐标发生模块3-2的信号输入端电连接，图像存储模块3-3为双RAM乒乓式，图像存储模块3-3的图像信号输入端与数据接收模块3-1的图像寄存器组的输出端电连接，图像存储模块3-3的地址信号输入端与图像行列坐标发生模块3-2的图像寻址信号输出端电连接，图像存储模块3-3的控制信号输入端与微控制单元2的数据同步和读写控制信号输出端电连接。
本发明所述微控制单元2是由Silicon公司生产，且型号为C8051F340型单片机集成芯片；所述数据处理单元3是由Xilinx公司生产，且型号为XC3S50AN型FPGA信号处理芯片；所述信号转换单元4是由Thine公司生产，且型号为THC63LVD1023B型LVDS转换器，所述LVDS转换器支持的颜色深度为6/8/10Bits，像素频率支持单通道135MHz和双通道270MHz；所述存储单元5是由Atmel公司生产，且型号为AT25F1024型FLASH存储器；所述输入单元6由四个按键组成；所述显示单元7是由Intel公司生产，且型号为1602C3B110型LCD显示器。
如图3、4、5所示，一种程控液晶模组测试图像发生系统的控制方法，包括如下步骤：
a、PC机1输出端输出测试图像和时序信号，并通过RS232串行接口送至微控制单元2的测试图像和时序的输入端；
b、微控制单元2通过SPI接口将输出测试图像和时序送至存储单元5内进行存储，并将测试图像和时序的编号信号送至显示单元7进行显示；
c、输入单元6输出开关信号、或者图像和时序选择信号或者自动与手动测试切换信号，并送至微控制单元2的控制信号输入端；
d、微控制单元2判断输入单元6输出的控制信号，并通过SPI接口读取存储单元5中的测试图像和时序，并送至数据处理单元3的数据接收模块3-1的测试图像和时序输入端，数据处理单元3的图像存储模块3-3为双RAM乒乓式，微控制单元2输出端输出数据同步信号和读写控制信号，并送至数据处理单元3的图像存储模块3-3的控制信号输入端；
e、数据处理单元3的图像存储模块3-3通过在两个RAM之间切换数据同步信号和读写控制信号完成对测试图像高速存取，并且送至信号转换单元4的RGB信号输入端；同时，数据处理单元3的图像行列坐标发生模块3-2根据测试时序判断行场同步信号和数据选通信号，并将信号送至信号转换单元4的同步信号输入端；
f、信号转换单元4将测试图像的RGB信号和同步信号转换为液晶模组识别的LVDS信号，并将该信号送至待测液晶模组即可进行测试。
在上述的程控液晶模组测试图像发生系统的控制方法，如图3和4所示，所述步骤d中，微控制单元2发送测试图像的RGB信号至数据处理单元3的数据接收模块3-1的测试图像输入端，每发完一组RGB信号后，微控制单元2发送一个数据同步信号至数据处理单元3的图像存储模块3-3的控制信号输入端，图像存储模块3-3收到所述数据同步信号后，从数据接收模块3-1读入测试图像的一组RGB信号并存储，当微控制单元2将测试图像的全部RGB信号发送完毕后，会发送一个读写控制信号至数据处理单元3的图像存储模块3-3的控制信号输入端，图像存储模块3-3根据所述读写控制信号，在两个RAM之间进行读写切换，一个RAM执行读操作，则另一个RAM执行写操作，从而完成对测试图像的高速存取。
如图5所示，当数据处理单元3的图像行列坐标发生模块3-2根据测试时序判断行场同步信号和数据选通信号时，像素计数器首先根据测试时序中每行的像素数，对像素时钟进行计数，每到一个时钟上升沿，像素计数器加1，计满一行后对像素计数器清零，同时输出行计数有效信号，像素计数器开始下一行的计数，行计数器根据测试时序中每场的行数，对行计数有效信号进行计数，每到一个时钟上升沿，且行计数使能，则行计数器加1，计满一场后对行计数器清零，同时输出标识信息，行计数器开始下一场的计数，由此，根据像素计数器和行计数器的结果，产生相应的行场同步信号和数据选通信号。
Claims (10)
1.一种程控液晶模组测试图像发生系统，其特征在于：包括PC机（1）、微控制单元（2）、数据处理单元（3）、信号转换单元（4）、存储单元（5）、输入单元（6）和显示单元（7），所述PC机（1）的输出端与微控制单元（2）的输入端电连接，微控制单元（2）的输出端与数据处理单元（3）的输入端电连接，数据处理单元（3）的输出端与信号转换单元（4）的输入端电连接，存储单元（5）与微控制单元（2）通信连接，输入单元（6）的输出端与微控制单元（2）的输入端电连接，显示单元（7）的输入端与微控制单元（2）的输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的程控液晶模组测试图像发生系统，其特征在于：所述PC机（1）的输出端通过RS232串行接口与微控制单元（2）的输入端电连接，存储单元（5）通过SPI接口与微控制单元（2）通信连接。
3.根据权利要求1所述的程控液晶模组测试图像发生系统，其特征在于：所述数据处理单元（3）内设有数据接收模块（3-1）、图像行列坐标发生模块（3-2）和图像存储模块（3-3），数据接收模块（3-1）的输入端与微控制单元（2）的输出端电连接，数据接收模块（3-1）的输出端与图像行列坐标发生模块（3-2）的输入端电连接，图像存储模块（3-3）的输入端分别与数据接收模块（3-1）的输出端以及图像行列坐标发生模块（3-2）的输出端电连接，图像存储模块（3-3）的输出端与信号转换单元（4）的输入端电连接。
4.根据权利要求3所述的程控液晶模组测试图像发生系统，其特征在于：所述数据接收模块（3-1）包括图像寄存器组、图像模式寄存器组和时序寄存器组，数据接收模块（3-1）的图像模式寄存器组和时序寄存器组的输出端均与图像行列坐标发生模块（3-2）的输入端电连接，图像存储模块（3-3）为双RAM乒乓式，图像存储模块（3-3）的图像信号输入端与数据接收模块（3-1）的图像寄存器组的输出端电连接，图像存储模块（3-3）的地址信号输入端与图像行列坐标发生模块（3-2）的图像寻址信号输出端电连接，图像存储模块（3-3）的控制信号输入端与微控制单元（2）的数据同步和读写控制信号输出端电连接。
5.根据权利要求1所述的程控液晶模组测试图像发生系统，其特征在于：所述微控制单元（2）为C8051F340型单片机集成芯片，所述输入单元（6）由四个按键组成，所述显示单元（7）为1602C3B110型LCD显示器。
6.根据权利要求1所述的程控液晶模组测试图像发生系统，其特征在于：所述数据处理单元（3）为XC3S50AN型FPGA信号处理芯片。
7.根据权利要求1所述的程控液晶模组测试图像发生系统，其特征在于：所述信号转换单元（4）为THC63LVD1023B型LVDS转换器。
8.根据权利要求1所述的程控液晶模组测试图像发生系统，其特征在于：所述存储单元（5）为AT25F1024型FLASH存储器。
9.一种程控液晶模组测试图像发生系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、PC机（1）输出端输出测试图像和时序信号，并通过RS232串行接口送至微控制单元（2）的测试图像和时序的输入端；
b、微控制单元（2）通过SPI接口将输出测试图像和时序送至存储单元（5）内进行存储，并将测试图像和时序的编号信号送至显示单元（7）进行显示；
c、输入单元（6）输出开关信号、或者图像和时序选择信号或者自动与手动测试切换信号，并送至微控制单元（2）的控制信号输入端；
d、微控制单元（2）判断输入单元（6）输出的控制信号，并通过SPI接口读取存储单元（5）中的测试图像和时序，并送至数据处理单元（3）的数据接收模块（3-1）的测试图像和时序输入端，数据处理单元（3）的图像存储模块（3-3）为双RAM乒乓式，微控制单元（2）输出端输出数据同步信号和读写控制信号，并送至数据处理单元（3）的图像存储模块（3-3）的控制信号输入端；
e、数据处理单元（3）的图像存储模块（3-3）通过在两个RAM之间切换数据同步信号和读写控制信号完成对测试图像高速存取，并且送至信号转换单元（4）的RGB信号输入端；同时，数据处理单元（3）的图像行列坐标发生模块（3-2）根据测试时序判断行场同步信号和数据选通信号，并将信号送至信号转换单元（4）的同步信号输入端；
f、信号转换单元（4）将测试图像的RGB信号和同步信号转换为液晶模组识别的LVDS信号，并将该信号送至待测液晶模组即可进行测试。
10.根据权利要求9所述的程控液晶模组测试图像发生系统的控制方法，其特征在于：所述步骤d中，微控制单元（2）发送测试图像的RGB信号至数据处理单元（3）的数据接收模块（3-1）的测试图像输入端，每发完一组RGB信号后，微控制单元（2）发送一个数据同步信号至数据处理单元（3）的图像存储模块（3-3）的控制信号输入端，图像存储模块（3-3）收到所述数据同步信号后，从数据接收模块（3-1）读入测试图像的一组RGB信号并存储，当微控制单元（2）将测试图像的全部RGB信号发送完毕后，会发送一个读写控制信号至数据处理单元（3）的图像存储模块（3-3）的控制信号输入端，图像存储模块（3-3）根据所述读写控制信号，在两个RAM之间进行读写切换，一个RAM执行读操作，则另一个RAM执行写操作，从而完成对测试图像的高速存取。
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