CN104360511A - 实现两种模式的mipi模组测试方法和测试系统 - Google Patents

实现两种模式的mipi模组测试方法和测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现两种模式的MIPI模组测试方法和测试系统，用于VIDEO模式和COMMAND模式MIPI模组的出厂前配置测试。本发明的优点包括：能够实现VIDEO模式和COMMAND模式两种模式MIPI模组的点屏测试；针对COMMAND模式的MIPI模组，通过FPGA生成图像数据，MCU通过FPGA转发MIPI模组的寄存器配置参数，可以实现寄存器配置参数和图像数据在同一个通道进行发送；除了基本的点屏测试功能，本技术方案提供了COMMAND模式MIPI模组的Vcom调节、模组ID读取和保存、MTP数据编辑和烧录等多种测试功能，适应了MIPI生产过程中的多种需求。

Description

实现两种模式的MIPI模组测试方法和测试系统
技术领域
本发明属于液晶模组的显示领域和测试技术领域，具体地指一种实现两种模式的MIPI模组测试方法和测试系统。
背景技术
具有MIPI接口的显示屏广泛应用于现代的智能手机、平板等电子设备。在MIPI显示模组大规模的生产过程中，MIPI模组出厂前的配置测试是很重要的一个环节，需要使用到读取和设置MIPI模组内部寄存器的技术，来完成点屏测试、Vcom调节、MTP烧录等生产流程。桥接芯片在VIDEO模式或COMMAND模式下通过内部的转换机制将输入的信号发送至VIDEO模式或COMMAND模式的MIPI模组显示。VIDEO模式是指主机传输到液晶模组采用实时像素流，而且是以高速传输信号的模式，而COMMAND模式是指采用发送命令和数据到具有显示缓存的控制器的传输信号的模式。
现阶段MIPI模组测试系统仅适用于VIDEO模式的MIPI模组，对桥接芯片进行配置的方案是采用SPI通道和RGB数据通道两个独立通道分别传输参数配置数据和图像数据，然而，桥接芯片工作于COMMAND模式时，其用于传送配置参数的SPI接口处于关闭状态，因此目前的MIPI模组测试系统不能进行COMMAND模式MIPI模组的点屏测试。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提出了能够完成VIDEO模式和COMMAND模式两种MIPI模组的点屏测试，并能够对COMMAND模式的MIPI模组进行Vcom调节、模组ID设置、MTP信息烧录等功能的实现两种模式的MIPI模组测试方法和测试系统。
为实现上述目的，本发明所设计的一种实现两种模式的MIPI模组测试方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：
1)PG图像发生器根据MIPI模组的类型设置VIDEO模式或者COMMAND模式的寄存器配置参数和图像数据，若所述MIPI模组的类型为VIDEO模式转步骤2)，若所述MIPI模组的类型为COMMAND模式转步骤3)；
2)所述PG图像发生器将VIDEO模式的寄存器配置参数发送至MCU，将VIDEO模式的图像数据发送至FPGA，转步骤4)；
3)所述PG图像发生器将COMMAND模式的寄存器配置参数发送至MCU，并将COMMAND模式的图像数据发送至FPGA，转步骤5)；
4)所述MCU将VIDEO模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过SPI接口发送至桥接芯片，所述桥接芯片发送DCS指令配置MIPI模组，所述FPGA接收VIDEO模式的图像数据后发送至桥接芯片，所述桥接芯片将VIDEO模式的图像数据转化为MIPI信号发送至MIPI模组，所述MIPI模组显示MIPI信号的图像数据，测试完成；
5)所述MCU将COMMAND模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过EBI接口发送至FPGA，所述FPGA接收COMMAND模式的图像数据，再将DCS指令与图像数据打包后发送至桥接芯片，所述桥接芯片发送DCS指令配置MIPI模组，并将COMMAND模式的图像数据转化为MIPI信号后传送至MIPI模组，所述MIPI模组根据MIPI信号显示图像数据，测试完成。
优选地，所述步骤5)之后还包括Vcom调节步骤：所述MCU通过FPGA向所述桥接芯片发送DCS指令调节MIPI模组的Vcom寄存器参数，使屏幕闪烁度最小。
优选地，所述步骤5)之后还包括MTP烧录步骤：所述MCU将所述MIPI模组的模组ID、Gamma参数、Vcom参数和Power参数转化为DCS指令并发送至桥接芯片，所述桥接芯片根据DCS指令将所接收的模组ID、Gamma参数、Vcom参数和Power参数发送至MIPI模组，并按模组烧录流程烧录至MIPI模组的OTP区域。
优选地，所述MTP烧录步骤之后还包括读取模组ID步骤：所述MCU通过FPGA向桥接芯片发送DCS指令读取MIPI模组的OTP区域的模组ID、Gamma参数、Vcom参数和Power参数并一一与设定值相比较，如果相同，测试结束；如果不同，重复MTP烧录步骤。
一种实现上述方法的实现两种模式MIPI信号的测试系统，其特殊之处在于，包括PG图像发生器、MCU和FPGA，所述PG图像发生器分别与MCU和FPGA连接，所述MCU与FPGA通过EBI接口连接，所述MCU与桥接芯片通过SPI接口连接，所述FPGA通过桥接芯片与MIPI模组连接，所述PG图像发生器用于根据MIPI模组的类型设置VIDEO模式或者COMMAND模式的寄存器配置参数和图像数据，并将VIDEO模式或者COMMAND模式的寄存器配置参数发送至MCU，将VIDEO模式或者COMMAND模式的图像数据发送至FPGA；所述MCU用于将VIDEO模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过SPI接口发送至桥接芯片，将COMMAND模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过EBI接口发送至FPGA；所述FPGA用于在将VIDEO模式的图像数据通过RGB接口发送至桥接芯片，将COMMAND模式的DCS指令与图像数据打包后发送至桥接芯片。
进一步地，所述FPGA包括VIDEO模式数据处理模块、图像接口电路、EBI模块、COMMAND模式数据处理模块和时序接口电路，所述VIDEO模式数据处理模块从PG图像发生器接收VIDEO模式的图像数据处理后发送至图像接口电路，所述图像接口电路将VIDEO模式的图像数据发送至桥接芯片，所述EBI模块将从MCU接收的COMMAND模式的DCS指令发送至时序接口电路，所述COMMAND模式数据处理模块从PG图像发生器接收COMMAND模式的图像数据处理后发送至时序接口电路，所述时序接口电路将COMMAND模式的DCS指令与图像数据打包后发送至桥接芯片。
更进一步地，所述FPGA通过GPIO接口设置桥接芯片的IFSEL引脚，电平为低时桥接芯片工作于VIDEO模式，电平为高时桥接芯片工作于COMMAND模式。
本发明的有益效果在于：
(1)能够实现VIDEO模式和COMMAND模式两种模式MIPI模组的点屏测试；
(2)针对COMMAND模式的MIPI模组，通过FPGA生成图像数据，MCU通过FPGA转发MIPI模组的寄存器配置参数，可以实现寄存器配置参数和图像数据在同一个通道进行发送；
(3)多功能性：除了基本的点屏测试功能，本技术方案提供了COMMAND模式MIPI模组的Vcom调节、模组ID读取和保存、MTP数据编辑和烧录等多种测试功能，适应了MIPI生产过程中的多种需求。
附图说明
图1为本发明实现两种模式MIPI信号的测试系统的结构示意图。
图2为FPGA向桥接芯片传送的VIDEO模式信号的时序图
图3为FPGA向桥接芯片进行写操作的时序图。
图4为FPGA向桥接芯片进行读操作的时序图。
图中：1.PG图像发生器，2.MCU，3.FPGA，3-1.VIDEO模式数据处理模块，3-2.图像接口电路，3-3.EBI模块，3-4.COMMAND模式数据处理模块，3-5.时序接口电路，4.桥接芯片，5.MIPI模组。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明一种实现两种模式MIPI信号的测试系统，包括PG图像发生器1、MCU2和FPGA3，PG图像发生器1分别与MCU2和FPGA3连接，MCU2与FPGA3通过EBI接口连接，MCU2与桥接芯片4通过SPI接口连接，FPGA3通过桥接芯片4与MIPI模组5连接。
PG图像发生器1用于根据MIPI模组5的类型设置VIDEO模式或者COMMAND模式的寄存器配置参数和图像数据，并通过485接口将VIDEO模式或者COMMAND模式的寄存器配置参数发送至MCU2，将VIDEO模式或者COMMAND模式的图像数据通过LVDS接口发送至FPGA3。
MCU2用于将VIDEO模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过SPI接口发送至桥接芯片4，将COMMAND模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过EBI接口发送至FPGA3。
FPGA3用于在VIDEO模式将图像数据通过RGB接口发送至桥接芯片4，在COMMAND模式将DCS指令与图像数据打包后发送至桥接芯片4。
FPGA3包括VIDEO模式数据处理模块3-1、图像接口电路3-2、EBI模块3-3、COMMAND模式数据处理模块3-4和时序接口电路3-5，VIDEO模式数据处理模块3-1从PG图像发生器1的LVDS接口接收VIDEO模式的图像数据处理后发送至图像接口电路3-2，图像接口电路3-2将VIDEO模式的图像数据发送至桥接芯片4，EBI模块3-3将从MCU2接收的COMMAND模式的DCS指令发送至时序接口电路3-5，COMMAND模式数据处理模块3-4从PG图像发生器1的LVDS接口接收COMMAND模式的图像数据处理后发送至时序接口电路3-5，时序接口电路3-5将COMMAND模式的DCS指令与图像数据打包后发送至桥接芯片4。桥接芯片4根据DCS指令完成配置并显示图像数据实现点屏。
利用上述测试系统完成实现两种模式的MIPI模组测试方法的具体步骤如下：
MIPI模组为VIDEO模式下的实现步骤如下：
1)PG图像发生器1从上层软件获取VIDEO模式的寄存器配置参数和图像数据。
2)PG图像发生器1将VIDEO模式的寄存器配置参数发送至MCU2，将连续传送的VIDEO模式的图像数据发送至FPGA3。
3)MCU2将VIDEO模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过SPI接口发送至桥接芯片4，桥接芯片4将DCS指令发送至MIPI模组5的MIPI D0通道完成配置参数的传输。FPGA3将从PG图像发生器1的LVDS数据总线接口(LVDS Data Bus Interface)接收的图像数据转化为TTL信号后通过RGB接口传送给桥接芯片4，桥接芯片4将图像数据转化为MIPI信号发送至MIPI模组5，MIPI模组5显示MIPI信号的图像数据，点屏测试完成。
图2为FPGA3向桥接芯片4传送VIDEO模式的图像数据的时序图，VIDEO模式的图像数据与像素时钟信号、视频水平行同步信号(HSync)、视频垂直场同步信号(VSync)、视频数据有效信号(DE)一同连续传送。
MIPI模组为COMMAND模式下的实现步骤如下：
1)PG图像发生器1从上层软件获取COMMAND模式的寄存器配置参数和图像数据。
2)PG图像发生器1将COMMAND模式的寄存器配置参数发送至MCU2，并将非连续传送的COMMAND模式的图像数据发送至FPGA3，MCU2将COMMAND模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过EBI接口发送至FPGA3。
5)FPGA3通过LVDS数据总线接口(LVDS Data Bus Interface)接收COMMAND模式的图像数据，再将DCS指令与图像数据打包后发送至桥接芯片4；桥接芯片4向MIPI模组5发送DCS指令配置MIPI模组5，并将COMMAND模式的图像数据转化为MIPI信号后传送至MIPI模组5，MIPI模组5根据MIPI信号显示图像数据，测试完成。
Vcom调节测试步骤：MCU2通过FPGA3向桥接芯片4转发DCS指令调节MIPI模组5的Vcom寄存器参数，使屏幕闪烁度最小。Vcom寄存器属于MIPI模组5的内部寄存器，用来MIPI模组5的画面闪烁效果，通过读取命令可以先读取Vcom参数，在上层软件通过+/-调节Vcom数值，使画面的闪烁程度最小。
MTP烧录步骤：MCU2将MIPI模组5的模组ID、Gamma参数、Vcom参数和Power参数转化为DCS指令并通过FPGA3发送至桥接芯片4，桥接芯片4根据DCS指令将所接收的模组ID、Gamma参数、Vcom参数和Power参数发送至MIPI模组5，并按模组烧录流程烧录至MIPI模组5的OTP区域。MIPI模组5提供了一块OTP区域可以用来保存模组ID、Gamma参数、Vcom参数、Power参数，通过在上层软件设置相应的参数，并下发至MIPI模组5，然后按特定的顺序设置模组寄存器，可以将参数烧录到OTP区域，在掉电重启以后，相应的参数可以自动从OTP区域读取到MIPI模组5的相应寄存器。
读取模组ID步骤：MCU2通过FPGA3向桥接芯片4转发DCS指令读取MIPI模组5的OTP区域的模组ID、Gamma参数、Vcom参数和Power参数并一一与设定值相比较，如果相同，测试结束；如果不同，重复MTP烧录步骤。在上位机通过DCS指令读取模组ID，可以实现每块MIPI模组5烧录参数的保存记录，便于分析统计模组信息。在上位机提供数据比对窗口，MCU2在读取到MIPI模组5的内部参数以后返回到上层，确保所需参数已正确烧录，避免出现该烧而未烧，并及时检测烧录错误的情况。
桥接芯片4与FPGA3的数据总线接口信号包括Data、rwx、dcx、e和csx，本测试系统采用的是Type A，Clocked E Mode，图3为FPGA3向桥接芯片4传送的COMMAND模式的图像信号进行写操作的时序图，图4为FPGA3向桥接芯片4传送的COMMAND模式的图像信号进行读操作的时序图：
图3和图4中：rwx为1表示操作为读操作，rwx为0表示操作为写操作。
E为clock信号。
data为总线数据信号。
dcx为1表示总线上的是数据，dcx为0表示总线上的是命令。
csx为片选信号，整个操作期间一直为0。
Command发送的是桥接芯片4命令寄存器的地址，Data发送的是写入相应寄存器的数据。
MIPI模组5寄存器的读写操作是通过DCS指令的形式实现，常用的DCS指令有如下五种：
DCS Short WRITE with no parameter
DCS Short WRITE with 1 parameter
Generic Short WRITE with 2 parameter
Generic Long WRITE
DCS Long WRITE
例如，需要配置MIPI模组5寄存器0xBB的数据为0x1A、0x2B、0x3C、0x4D、0x5E，可以根据桥接芯片4的使用手册通过如下步骤操作桥接芯片4的寄存器完成：
读取MIPI模组5寄存器的操作也是以DCS指令的形式实现，常用的读取指令有如下三种：
DCS Read with no parameter
Generic READ with 1 parameter
Generic READ with 2 parameter
例如，需要读取MIPI模组5寄存器0xBB的5个字节的数据，可以通过如下步骤操作桥接芯片4的寄存器完成：
MIPIREAD 0XC6读取到的数值反应了BTA返回包接收状态，MIPIREAD 0XC2读取到的数值反应了BTA返回包包含数据的字节数，0XFF寄存器是一个FIFO Buffer的入口地址，通过不断的读取可以获得所有的返回字节。
MCU通过上述流程可以实现对MIPI模组5寄存器的读写操作，以完成点屏操作、Vcom调节和烧录、ID和Gamma的设置烧录。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以设计出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种实现两种模式的MIPI模组测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)PG图像发生器(1)根据MIPI模组(5)的类型设置VIDEO模式或者COMMAND模式的寄存器配置参数和图像数据，若所述MIPI模组(5)的类型为VIDEO模式转步骤2)，若所述MIPI模组(5)的类型为COMMAND模式转步骤3)；
2)所述PG图像发生器(1)将VIDEO模式的寄存器配置参数发送至MCU(2)，将VIDEO模式的图像数据发送至FPGA(3)，转步骤4)；
3)所述PG图像发生器(1)将COMMAND模式的寄存器配置参数发送至MCU(2)，并将COMMAND模式的图像数据发送至FPGA(3)，转步骤5)；
4)所述MCU(2)将VIDEO模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过SPI接口发送至桥接芯片(4)，所述桥接芯片(4)发送DCS指令配置MIPI模组(5)，所述FPGA(3)接收VIDEO模式的图像数据后发送至桥接芯片(4)，所述桥接芯片(4)将VIDEO模式的图像数据转化为MIPI信号发送至MIPI模组(5)，所述MIPI模组(5)显示MIPI信号的图像数据，测试完成；
5)所述MCU(2)将COMMAND模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过EBI接口发送至FPGA(3)，所述FPGA(3)接收COMMAND模式的图像数据，再将DCS指令与图像数据打包后发送至桥接芯片(4)，所述桥接芯片(4)发送DCS指令配置MIPI模组(5)，并将COMMAND模式的图像数据转化为MIPI信号后传送至MIPI模组(5)，所述MIPI模组(5)根据MIPI信号显示图像数据，测试完成。
2.根据权利要求1所述的实现两种模式的MIPI模组测试方法，其特征在于：所述步骤5)之后还包括Vcom调节步骤：所述MCU(2)通过FPGA(3)向所述桥接芯片(4)发送DCS指令调节MIPI模组(5)的Vcom寄存器参数，使屏幕闪烁度最小。
3.根据权利要求1所述的实现两种模式的MIPI模组测试方法，其特征在于：所述步骤5)之后还包括MTP烧录步骤：所述MCU(2)将所述MIPI模组(5)的模组ID、Gamma参数、Vcom参数和Power参数转化为DCS指令并发送至桥接芯片(4)，所述桥接芯片(4)根据DCS指令将所接收的模组ID、Gamma参数、Vcom参数和Power参数发送至MIPI模组，并按模组烧录流程烧录至MIPI模组(5)的OTP区域。
4.根据权利要求3所述的实现两种模式的MIPI模组测试方法，其特征在于：所述MTP烧录步骤之后还包括读取模组ID步骤：所述MCU(2)通过FPGA(3)向桥接芯片(4)发送DCS指令读取MIPI模组(5)的OTP区域的模组ID、Gamma参数、Vcom参数和Power参数并一一与设定值相比较，如果相同，测试结束；如果不同，重复MTP烧录步骤。
5.一种用于上述实现两种模式的MIPI模组测试方法的测试系统，其特征在于：包括PG图像发生器(1)、MCU(2)和FPGA(3)，所述PG图像发生器(1)分别与MCU(2)和FPGA(3)连接，所述MCU(2)与FPGA(3)通过EBI接口连接，所述MCU(2)与桥接芯片(4)通过SPI接口连接，所述FPGA(3)通过桥接芯片(4)与MIPI模组(5)连接，
所述PG图像发生器(1)用于根据MIPI模组(5)的类型设置VIDEO模式或者COMMAND模式的寄存器配置参数和图像数据，并将VIDEO模式或者COMMAND模式的寄存器配置参数发送至MCU(2)，将VIDEO模式或者COMMAND模式的图像数据发送至FPGA(3)；
所述MCU(2)用于将VIDEO模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过SPI接口发送至桥接芯片(4)，将COMMAND模式的寄存器配置参数转化为DCS指令并通过EBI接口发送至FPGA(3)；
所述FPGA(3)用于在VIDEO模式将图像数据通过RGB接口发送至桥接芯片(4)，在COMMAND模式将DCS指令与图像数据打包后发送至桥接芯片(4)。
6.根据权利要求5所述的实现两种模式的MIPI模组测试系统，其特征在于：所述FPGA(3)包括VIDEO模式数据处理模块(3-1)、图像接口电路(3-2)、EBI模块(3-3)、COMMAND模式数据处理模块(3-4)和时序接口电路(3-5)，所述VIDEO模式数据处理模块(3-1)从PG图像发生器(1)接收VIDEO模式的图像数据处理后发送至图像接口电路(3-2)，所述图像接口电路(3-2)将VIDEO模式的图像数据发送至桥接芯片(4)，所述EBI模块(3-3)将从MCU(2)接收的COMMAND模式的DCS指令发送至时序接口电路(3-5)，所述COMMAND模式数据处理模块(3-4)从PG图像发生器(1)接收COMMAND模式的图像数据处理后发送至时序接口电路(3-5)，所述时序接口电路(3-5)将COMMAND模式的DCS指令与图像数据打包后发送至桥接芯片(4)。
7.根据权利要求6所述的实现两种模式的MIPI模组测试系统，其特征在于：所述FPGA(3)通过GPIO接口设置桥接芯片(4)的IFSEL引脚，电平为低时桥接芯片(4)工作于VIDEO模式，电平为高时桥接芯片(4)工作于COMMAND模式。
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