CN104765674A - 一种记录显示器运行状态的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种记录显示器运行状态的方法及其系统，该方法包括以下步骤：监测显示器总线的输入端口，当监测到所述输入端口的电平发生变化时，记录所述显示器总线的运行状态，当未检测到所述输入端口的电平发生变化时，进入下一步骤；监测显示器的串口是否有数据输入，若未监测到所述串口有数据输入，则返回上一步骤，若检测到所述串口有数据输入，则存储所述数据，并记录所述显示器总线的运行状态。实施本发明，在维持显示器设计构架不变的情况下，增加本发明的总线接口，通过该接口连接总线记录器，并通过总线记录器记录显示器实际运行的数据，提高了显示器的维修效率，降低了维护成本，同时，也便于针对未成熟的显示器进行测试工作。

Description

一种记录显示器运行状态的方法及其系统

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种记录显示器运行状态的方法及其系统。

背景技术

现有技术中，通常不会对显示器的运行状态进行记录。当设备的显示器发生故障时，用户首先会将故障问题报告设备生产厂家，当该故障较为紧急，需要马上解决时，厂家会派相关的维修工程师到客户端现场分析解决该故障。

当维修工程师面对发生故障的显示器时，通常需要做大量实验，以便模拟出故障现象，可以理解，当故障发生是低概率事件时，需要大量的时间进行模拟。同时，检查显示器的故障往往需要特定的设备来进行相应参数的测量，而由于在维修现场受到设备条件的限制，往往为了重现故障现象，维修工程师需要准备多种测试用仪器设备，耗费大量的时间进行故障的定位。其中，显示器的故障现象主要有以下三种情况：

1.系统不稳定：一般该故障现象为在某个时候，比如上下电，或缺换模式，由于负载的变化，或导致时序不满足规格。如果采用人工的故障现象模拟重现，一方面需要投入大量的时间和人力，另一方面又很难重现客户真实的使用环境。

2.图像表现异常：一般该故障发生在开关机的时候，图像通道却换，或图像模式切换后，通常属于信号源设备兼容性的问题，平时在实验室中的设备测试未能发现该故障隐患。

3.寿命可行性分析：通常显示器厂商对显示器会进行加强老化实验，以得出寿命可靠性数据。但是需要厂商投入大量的人力物力资源，对实验过程进行监控。

同时，当显示器出现的故障问题是离散时，针对该离散问题，由于收集故障率需要大量的测试样品，对于很多厂家来说，需要投入大量的资源去实现测试，因而大幅增加了该显示器的维护成本。

因此，为了满足客户实际的需求，将产品早日推向市场，由于没有足够多的实验数据给出产品是否可靠的判断，一般厂家就以经验来推出产品，导致产品的质量是由市场去检验的，进而根据市场检验的结果对相应的缺陷进行改善。由此可知，这种做法对于可靠性需求较高的医疗领域，是需要冒非常大的风险。

由于现有技术中没有对设备的显示器的运行状态进行记录，造成设备的显示器发生上述故障时，维修难度大，设备维护成本高的缺陷。

发明内容

针对现有技术中，没有对设备的显示器的运行状态进行记录，造成设备的显示器发生上述故障时，维修难度大，显示器维护成本高的缺陷，本发明提供了一种记录显示器运行总线的方法及其系统。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是构造一种记录显示器运行状态的方法，该方法包括以下步骤：

S1，监测显示器总线的输入端口，当监测到所述输入端口的电平发生变化时，记录所述显示器总线的运行状态，当未检测到所述输入端口的电平发生变化时，进入步骤S2；

S2，监测显示器的串口是否有数据输入，若未监测到所述串口有数据输入，则返回步骤S1，若检测到所述串口有数据输入，则存储所述数据，并记录所述显示器总线的运行状态。

在所述步骤S1中，监测所述输入端口的电平变化具体包括：

监测显示屏供电电压的上升沿与下降沿、监测显示屏系统供电电压的上升沿与下降沿以及监测显示屏差分信号的出现时刻与消失时刻；

在所述步骤S1中，记录所述显示器总线的运行状态具体包括：

通过电平输入端口记录显示器监控点的高低电平数字量，根据所述高低电平数据量以及系统运行时间生成所述监控点的时序图，其中，所述显示器总线根据所述电平变化，生成触发中断，并记录当前的电平状态；

通过模数转换输入端口记录所述监控点的模拟量，测试所述模数转换输入端口的模拟量数值，其中，所述显示器总线根据触发中断的记录方式，或者根据解析所述串口传来的命令启动对当前电平状态的记录。

在所述步骤S2中，监测显示器的串口是否有数据输入，所述数据包括系统运行的提示数据以及系统外部命令扩展数据，其中：

所述系统运行的提示数据包括需要监控的芯片寄存器当前值；

所述系统外部命令扩展数据包括显示屏供电电压、系统供电电压以及显示屏差分信号的电平信号状态。

在所述步骤S2中，存储所述数据包括：

当采用滚动数据区存储所述数据时，使用环形的存储空间结构，存储器地址首尾相连，当系统运行时，将输出的数据按时间顺序存储在滚动数据区内，当所述存储空间占满时，从头开始覆盖最早的数据；

当采用固定数据区存储所述数据时，通过所述固定数据区标志记录当前的运行状态，所述运行状态包括特定寄存器状态、通知串口或中断线程发出的串口命令。

根据所述显示器总线的扩展接口对所述显示器系统进行反馈通信。

所述显示器总线的模数转换输入接口以及电平输入接口的数量根据需求进行相应的扩展。

在所述步骤S2之后还包括步骤S3，

S3，当所述显示器出现故障时，根据所述运行状态分析故障原因，并在一段时间内统计所述故障发生的频率。

一种记录显示器运行状态的系统，所述系统包括：显示器总线以及记录仪端总线，其中，

所述记录仪端总线包括：与所述显示器总线接口相对应的记录仪端接口、与所述记录仪端总线连接的静电保护器、与所述记录仪端总线输入端口连接的高阻隔离电路、以及与所述显示器总线输出端口和双线端口连接的电平隔离匹配电路。

所述显示器总线接口以及所述记录仪端总线集成在所述显示器的主控板上。

实施本发明，在维持显示器设计构架不变的情况下，增加本发明的总线接口，通过该接口连接总线记录器，并通过总线记录器记录显示器实际运行的数据，从这些数据中就可以分析出显示器的异常数据情况，同时，本发明还可以统计出异常的频率。提高了显示器的维修效率，降低了显示器的维护成本，同时，也便于针对未成熟的显示器进行测试工作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明较佳实施例提供的记录显示器运行状态的方法的流程图；

图2是本发明另一较佳实施例提供的记录显示器运行状态的方法的流程图；

图3是本发明较佳实施例提供的显示器总线接口示意图；

图4是本发明较佳实施例提供的记录仪端总线接口示意图；

图5是本发明较佳实施例提供的静电保护器的电路图；

图6是本发明较佳实施例提供的高阻隔离电路的电路图；

图7是本发明较佳实施例提供的电平隔离匹配电路的电路图；

图8是本发明较佳实施例提供的显示器供电时序的信号示意图；

图9是本发明较佳实施例提供的显示器总线应用电路图；

图10是本发明显示器监控点的接口示意图；

图11是本发明较佳实施例提供的记录显示器运行状态的系统结构框图。

具体实施方式

目前飞机上面装了黑盒子，用于记录飞机出事前的运行状态；小部分汽车也开始安装黑盒子，用于记录汽车出事前的运行状态，这些黑盒子结构复杂，造价很高，主要用于保障和跟踪人类的安全，不适合用于医疗显示器领域或者日常生活领域。

当本发明的方法用于医疗显示器领域，或者相关领域的电子设备时，通过对显示器的运行状态进行监控，从而更容易分析出现的问题的原因或者造成该问题的相关缺陷，进而加快了开发进度，快速诊断余留问题，提高产品质量。

图1是本发明较佳实施例提供的记录显示器运行状态的方法的流程图。本方法包括以下步骤：

S1，监测显示器总线的输入端口，当监测到所述输入端口的电平发生变化时，记录所述显示器总线的运行状态，当未检测到所述输入端口的电平发生变化时，进入步骤S2。可以理解，本发明所提供的方法可以适用于各种显示器，以医疗监控设备的显示器为例，在该显示器的主控板上集成监控接口，并通过该监控接口对显示器总线的输入端口进行实时监测，同时，通过主控板上的数据处理设备判断该输入端口的电平是否发生变化。

S2，监测显示器的串口是否有数据输入，若未监测到所述串口有数据输入，则返回步骤S1，若检测到所述串口有数据输入，则存储所述数据，并记录所述显示器总线的运行状态。如上例所述，当该医疗设备的显示器的串口没有数据输入时，返回步骤S1继续监测输入端口的电平变化情况。

图2是本发明另一较佳实施例提供的记录显示器运行状态的方法的流程图。在上述步骤S2之后加入步骤S3。

S3，当所述显示器出现故障时，根据所述运行状态分析故障原因，并在一段时间内统计所述故障发生的频率。如上例所述，在一个月的时间内，统计该显示器出现的故障种类，并根据各个故障种类统计相关的故障数据，生成月份故障报表，该故障报表包括故障种类、故障频率以及相应的处理措施。

在本方法的步骤S1中，监测所述输入端口的电平变化具体包括：

监测显示屏供电电压的上升沿与下降沿、监测显示屏系统供电电压的上升沿与下降沿以及监测显示屏差分信号的出现时刻与消失时刻，如图9所示，通过分析这些电平变化数据，便可以知道屏的开关机的时序是否满足要求。

在本方法的步骤S1中，记录所述显示器总线的运行状态具体包括：

通过电平输入端口记录显示器监控点的高低电平数字量，根据所述高低电平数据量以及系统运行时间生成所述监控点的时序图，其中，所述显示器总线根据所述电平变化，生成触发中断，并记录当前的电平状态。例如，通过IN0/INT0～IN3/INT3接口可以传送被监控点的高低电平数字量，配合系统运行时间，可以得到被监控点的时序图了（如图8所示）。总线记录仪可以根据电平的变化，产生触发中断记录当前的电平状态。

通过模数转换输入端口记录所述监控点的模拟量，测试所述模数转换输入端口的模拟量数值，其中，所述显示器总线根据触发中断的记录方式，或者根据解析所述串口传来的命令启动对当前电平状态的记录。例如，通过ADC0～ADC3接口可以传送被监控点的模拟量，对接于总线记录仪的模数转换端口，进行准确测试目标的模拟量数值。总线记录仪可以采用触发中断记录方式，也可以通过解析从串口RX传来的命令来启动记录操作。

在本方法的步骤S2中，监测显示器的串口是否有数据输入，所述数据包括系统运行的提示数据以及系统外部命令扩展数据，其中：

所述系统运行的提示数据包括需要监控的芯片寄存器当前值，例如，这些值可以通过软件的printf打印，通过串口TX脚输出，比如：

“系统配置开始”---当系统复位成功，程序开发运行后的提升；

“屏开始上电”---当屏供电控制设置为ON后；

“屏控制端状态Reg[56H]=43H，Reg[57H]=A8H”--相关寄存器的值；

“屏信号输出”---当屏差分信号激活后；

“收到待机按键”---当待机按键被收到后；

“屏信号关闭”---当屏差分信号激活后；

“屏供电关闭”---当屏供电控制设置为OFF后；

“屏控制端状态Reg[56H]=40H，Reg[57H]=A0H”--相关寄存器的值。

另一方面，系统外部命令扩展数据包括显示屏供电电压、系统供电电压以及显示屏差分信号的电平信号状态。例如，当串口数据的“命令字节”Bit6=1时，表示数据总线记录仪需要记录“屏供电电压”，“系统供电电压”，“屏差分信号”电平信号状态，以强制通知总线记录仪需启动记录，防止重要的状态，由于触发条件不满足而落掉记录的情况。

在本方法的步骤S2中，串口的数据结构总的采用“命令字节+数据字节”的形式，例如，

（2）命令字节：

当命令字节是Bit7时，1代表数据滚动保存；0代表永久保留区

当命令字节是Bit6时，1代表外部命令扩展；0代表数据信息；当该Bit=1时，表明后面的数据字节为给到数据总线记录仪的命令。

当命令字节是Bit6～Bit0时，代表后续数据字节长度。

（3）数据字节：

数据字节放在命令字节后面，需要通过总线传送的数据串，它的字节长度在命令字节中定义。

A，当数据字节Bit6=0时，这些数据供记录用；

B，当数据字节Bit6=1时，这些数据为扩展给数据总线记录仪用的命令。

当数据字节是00H时，代表保留的空命令；

当数据字节是01H时，代表记录端口状态，并通知记录端口状态；

当数据字节是02H～FFH时，代表扩展命令，用于显示器与外接总线记录议的交互，达到定制准确定位复杂低概率事件。

在本方法的步骤S2中，存储所述数据包括：

当采用滚动数据区存储所述数据时，使用环形的存储空间结构，存储器地址首尾相连，当系统运行时，将输出的数据按时间顺序存储在滚动数据区内。例如，总线随时间的延长，不断的传送数据，会导致总线记录仪存储空间的爆满而数据溢出，为了解决这个问题，采用环形的存储空间结构，存储器地址首尾相连，而把系统运行时不断输出的数据，按时间顺序存在数据滚动区中，如屏的上下电状态，系统的同步却换状态。随时间的推移，当存储空间满时，就从头开始覆盖最早的数据。由于数据采用文本的格式存储，因此不会影响到后面的数据分析。

当采用固定数据区存储所述数据时，通过所述固定数据区标志记录当前的运行状态，所述运行状态包括特定寄存器状态、通知串口或中断线程发出的串口命令。

根据所述显示器总线的扩展接口对所述显示器系统进行反馈通信。

所述显示器总线的模数转换输入接口以及电平输入接口的数量根据需求进行相应的扩展。例如，对于特别严重的问题发生时，比如由于DDR出错，导致系统非正常死机，需要产生固定数据区标志，把当前状态，包含关键寄存器状态，通知串口或中断线程发出串口命令，特别保持这种状态。偶尔很低概率的严重事件，系统是很难重现的，品质部门是很难通过常规手段测试出来，因此这类关键数据需要永久保存，信息不会由于随时间的推移，存储空间不够而被擦除掉。

下表是本发明较佳实施例提供的显示器总线接口信号定义表。

其中，ADC0～ADC3是模数转换输入端口，IN0/INT0～IN3/INT3是电平输入端口，通过ADC0～ADC3模数转换输入端口以及IN0/INT0～IN3/INT3电平输入端口记录总线当前的运行状态。

图4是本发明较佳实施例提供的记录仪端总线接口示意图。下表是图4示出的记录仪端总线接口信号定义表。

端口号	端口名称	规格	规格
				1	5V	供电电压	1A电流
2	SDA_1	I2C数据	3.3V/5V电平兼容，电平隔离
				3	SCL_1	I2C时钟	3.3V/5V电平兼容，电平隔离
4	GND	参考地
				5	TX_1	串口发送数据	3.3V/5V电平兼容，电平隔离
6	RX_1	串口接收数据	3.3V/5V电平兼容，高阻输入
				7	ADC0_1	模数转换输入	3.3V/5V电平兼容，高阻输入
8	ADC1_1	模数转换输入	3.3V/5V电平兼容，高阻输入
				9	ADC2_1	模数转换输入	3.3V/5V电平兼容，高阻输入
10	ADC3_1	模数转换输入	3.3V/5V电平兼容，高阻输入
				11	GND	参考地
12	IN0/INT0_1	电平输入	3.3V/5V电平兼容，高阻输入
				13	IN1/INT1_1	电平输入	3.3V/5V电平兼容，高阻输入
14	IN2/INT2_1	电平输入	3.3V/5V电平兼容，高阻输入
				15	IN3/INT3_1	电平输入	3.3V/5V电平兼容，高阻输入
16	GND	参考地

其中，TX_1是串口发送数据接口，RX_1是串口接收数据接口，ADC0_1～ADC3_1是模数转换输入接口，IN0/INT0_1～IN3/INT3_1是电平输入接口。记录仪端总线接口直接对应显示器总线接口信号。

图5是本发明较佳实施例提供的静电保护器的电路图。

记录仪端总线接口需要加静电（ESD）保护器，以确保增加的总线不会影响到设备端的可靠性。同样的，TX是串口发送数据接口，RX是串口接收数据接口。其中，ESD保护器件可以采用松下1V800AA压敏电阻。显示器的屏供电控制开关信号（MT_PANEL_ON），屏供电（MT_PANEL_VCC），点屏图像信号（MT_TEAN_TEST）通过ESD保护器件保护电路后，经过高阻隔离电路，送往记录仪端总线接口。

显示器控制芯片的串口输出TX通过ESD保护器件保护电路后，经过电平转换隔离电路后，送往记录仪端总线接口。

图6是本发明较佳实施例提供的高阻隔离电路的电路图。

当记录仪端总线输入加高阻隔离电路时，不会影响到设备的显示器端的电路性能。

图7是本发明较佳实施例提供的电平隔离匹配电路的电路图。

输出和双线端采用电平隔离匹配电路，以确保不会影响到显示器端的电路性能。

图8是本发明较佳实施例提供的显示器供电时序的信号示意图。

以下信号变化做为记录触发源：“屏供电电压”上升与下降沿，“系统供电电压”上升与下降沿，“屏差分信号”出现与消失时等都可以触发记录信号状态与时间，然后通过分析这些数据，就可以知道屏的开关机时序是否满足要求。

由于采用SOC系统级的芯片，有严格的开关机时序要求，如果不满足条件，经常会导致系统错乱，从而导致系统数据的丢失，严重时导致系统崩溃。当时序配置处在临界时，会导致批量不良率高，这类问题也很好地被该总线跟踪和记录。产品开发经过多个阶段，后续阶段的修改，很容易增加新的问题，导致该类问题需要不断被大量测试，很消耗时间和人力，而本发明可以提高产品的维护效率。

图9是本发明较佳实施例提供的显示器总线应用电路图。

其中，CK1与CK1是总线插座模块，RX、TX分别是串口接收端口和串口发送端口。显示器控制芯片的串口输出TX通过ESD保护器件保护电路后，经过电平转换隔离电路后，送往记录仪端总线接口。

图10是本发明显示器监控点的接口示意图，下表是图10示出的接口信号定义表。

其中，端口1提供供电电压，端口6把显示器系统运行的信息通过串口发送出来，端口7监控显示器系统时钟信号幅度变化，以及频率变化。

在通常状态下，显示器主要有以下故障现象：

1.系统不稳定：一般的现象为在某个时候，比如上下电，或缺换模式，由于负载的变化，或导致时序不满足规格。如果采用人工的故障现象模拟重现，一方面需要投入大量的时间和人力，另一方面又很难重现客户真实的使用环境，而采用本方法可以直接调用真实数据进行分析。

2.图像表现异常：一般发生在开关机，图像通道却换，或图像模式切换后，通常属于信号源设备兼容性的问题，平时在实验室中的设备测试未能发现。这些模式却换表现出的特征数据，通过本总线传送后得以详细记录下来，工程师通过分析这些数据，就可以得到故障率，设备参数差异偏差值等关键数据，为故障的解决直接提供真实数据。

3.寿命可行性分析：进行加强老化实验，以得出寿命可靠性数据。采用本总线技术，直接可以省去大部分的人为的监控过程。

图11是本发明较佳实施例提供的记录显示器运行状态的系统结构框图。

本发明的系统包括：显示器总线10以及记录仪端总线20，其中，

所述记录仪端总线20包括：与所述显示器总线接口相对应的记录仪端接口21、与所述记录仪端总线连接的静电保护器22、与所述记录仪端总线输入端口连接的高阻隔离电路23、以及与所述显示器总线输出端口和双线端口连接的电平隔离匹配电路24。本系统的相关电路按照上述方法步骤，在对应的操控命令下，对显示器运行状态进行相应的记录，在此不再赘述。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种记录显示器运行状态的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 

S1，监测显示器总线的输入端口，当监测到所述输入端口的电平发生变化时，记录所述显示器总线的运行状态，当未检测到所述输入端口的电平发生变化时，进入步骤S2； 

S2，监测显示器的串口是否有数据输入，若未监测到所述串口有数据输入，则返回步骤S1，若检测到所述串口有数据输入，则存储所述数据，并记录所述显示器总线的运行状态。 

2.根据权利要求1所述的记录显示器运行状态方法，其特征在于，在所述步骤S1中，监测所述输入端口的电平变化具体包括： 

监测显示屏供电电压的上升沿与下降沿、监测显示屏系统供电电压的上升沿与下降沿以及监测显示屏差分信号出现时刻与消失时刻的电平。 

3.根据权利要求1所述的记录显示器运行状态的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，记录所述显示器总线的运行状态具体包括： 

通过电平输入端口记录显示器监控点的高低电平数字量，根据所述高低电平数据量以及系统运行时间生成所述监控点的时序图，其中，所述显示器总线根据所述电平变化，生成触发中断，并记录当前的电平状态； 

通过模数转换输入端口记录所述监控点的模拟量，测试所述模数转换输入端口的模拟量数值，其中，所述显示器总线根据触发中断的记录方式，或者根据解析所述串口传来的命令启动对当前电平状态的记录。 

4.根据权利要求1所述的记录显示器运行状态的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，监测显示器的串口是否有数据输入，所述数据包括系统运行的提示数据以及系统外部命令扩展数据，其中： 

所述系统运行的提示数据包括需要监控的芯片寄存器当前值； 

所述系统外部命令扩展数据包括显示屏供电电压、系统供电电压以及显示屏差分信号的电平信号状态。 

5.根据权利要求1所述的记录显示器运行状态的方法，其特征在于，在所 述步骤S2中，存储所述数据包括： 

当采用滚动数据区存储所述数据时，使用环形的存储空间结构，存储器地址首尾相连，当系统运行时，将输出的数据按时间顺序存储在滚动数据区内； 

当采用固定数据区存储所述数据时，通过所述固定数据区标志记录当前的运行状态，所述运行状态包括特定寄存器状态、通知串口或中断线程发出的串口命令。 

6.根据权利要求1所述的记录显示器运行状态的方法，其特征在于，根据所述显示器总线的扩展接口对所述显示器系统进行反馈通信。 

7.根据权利要求1所述的记录显示器运行状态的方法，其特征在于，所述显示器总线的模数转换输入接口以及电平输入接口的数量根据需求进行相应的扩展。 

8.根据权利要求1所述的记录显示器运行状态的方法，其特征在于，在所述步骤S2之后还包括步骤S3， 

S3，当所述显示器出现故障时，根据所述运行状态分析故障原因，并在一段时间内统计所述故障发生的频率。 

9.一种记录显示器运行状态的系统，其特征在于，所述系统包括：显示器总线以及记录仪端总线，其中， 

所述记录仪端总线包括：与所述显示器总线接口相对应的记录仪端接口、与所述记录仪端总线连接的静电保护器、与所述记录仪端总线输入端口连接的高阻隔离电路、以及与所述显示器总线输出端口和双线端口连接的电平隔离匹配电路。 

10.根据权利要求9所述的记录显示器运行状态的系统，其特征在于，所述显示器总线接口以及所述记录仪端总线集成在所述显示器的主控板上。