CN108346392A - 一种液晶玻璃面板检测信号发生装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于液晶面板检测技术领域，公开了一种液晶玻璃面板检测信号发生装置和方法，其装置包括集成于FPGA芯片的系统时钟模块、模组供电模块、图像产生模块、输出时序产生模块、时序信号产生模块、输出接口模块和信号串化输出模块；其方法基于其系统，根据外部LVDS信号或内部生成的多link RGB图像获得用于检测液晶面板玻璃的模组供电控制信号，Mini‑LVDS时钟信号、Mini‑LVDS信号、以及时序控制TCON信号；可直接用于对集成了SOC的液晶玻璃面板进行显示效果检测，并能通过上层设置产生不同工作模式下的驱动信号以检测不同的液晶玻璃面板，适用于大批量检测；提供人机接口和自动化控制接口，自动化程度高；适用于生产线现场的人工检测或自动化检测。

Description

一种液晶玻璃面板检测信号发生装置和方法

技术领域

本发明属于液晶模组的验证测试技术领域，更具体地，涉及一种液晶玻璃面板检测信号发生装置和方法，通过Mini-LVDS视频信号和时序控制信号来显示图像。

背景技术

随着液晶显示设备的日益普及，人们对显示设备提出了更多的需求，如更加便携、轻薄，无边框全面屏、挂墙上如同相片一样，外观更加精美，显示效果和功能更加强大。为此液晶模组厂家和设备厂家逐步开发出了系统显示技术。原先传统的显示器、显示模组是由背光源+液晶玻璃(面板)+显示驱动芯片+电源芯片组成，当某个设备显示图像时，由一个中央处理芯片(CPU或MCU)产生原始图像信号，再经过显示接口芯片将其转换成不同接口特性的视频信号，譬如mipi，DP，LVDS，V-by-One等，视频信号进入显示模组的显示驱动芯片(TCON芯片)转换成液晶玻璃面板上的Source Driver IC和Gate Driver IC所需的信号(包括传输图像的mini-LVDS信号和控制液晶玻璃显示的时序控制信号)，同时控制电源芯片产生用于液晶玻璃工作的对应的电压、电流、开关电时序、与图像信号同步的PWM供电波形，并产生背光源的工作电压，从而显示出图像画面。

而为满足人们的更多需求，显示设备不断改进创新，一个显示设备可仅由一个系统级芯片SOC和OLED液晶玻璃组成。该创新是将传统的中央处理芯片、显示接口芯片、显示驱动芯片、电源芯片全部集成到SOC中，而OLED液晶玻璃面板则具有自发光特性，能显示图像的亮度和颜色，从而去掉了背光源。显示设备中的SOC则直接驱动液晶玻璃显示图像，输出液晶玻璃面板上的Source Driver IC、Gate Driver IC所需的各种驱动信号，如传输图像数据的Mini-LVDS信号，各种时序控制TCON信号，如TP、OE、CPV、STV、POL等信号，以及液晶玻璃所需的各种直流电源、PWM电源、电源控制信号等。

但目前，此类新一代的显示设备却难以大规模量产，其原因之一就是缺少能类似显示设备的SOC那样可直接输出液晶玻璃显示图像所需的图像信号、时序控制TCON信号、各种电源和电源控制信号的、用于对此类显示设备所用的液晶玻璃面板的显示效果进行检测，并能通过上层设置来产生不同工作模式下的驱动信号以检测不同的液晶玻璃面板的、可在生产线现场能可靠稳定使用，成本也较低的检测设备。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种液晶玻璃面板检测信号发生装置和方法，其目的在于通过Mini-LVDS视频信号和时序控制信号来显示图像，获得可直接用于集成了系统级芯片SOC和OLED液晶玻璃的显示设备检测的图像信号及控制信号。

为实现本发明目的，按照本发明的一方面，提供了一种液晶玻璃面板检测信号发生装置，包括集成于FPGA芯片的系统时钟模块、模组供电模块、图像产生模块、输出时序产生模块、时序信号产生模块、输出接口模块和信号串化输出模块；

其中，系统时钟模块用于根据RGB图像信号的像素时钟，以及Mini-LVDS配置参数和Mini-LVDS模组工作模式来配置其内部的时钟管理单元，使其输出相应频率的、与输入RGB像素时钟保持严格同步的时钟信号；并用于对该时钟信号进行去抖动和倍频处理，使其产生用于后续模块工作的Mini-LVDS工作系统时钟和用于产生Mini-LVDS输出bit信号的Mini-LVDS串化bit时钟；

配置参数包括Mini-LVDS配置参数、Mini-LVDS模组工作模式、模组供电PWM波形配置参数、模组开电时序配置参数、模组关电时序配置参数模组驱动电流配置参数、和/或模组过压过流保护配置参数；其中，Mini-LVDS配置参数包括是否分屏输出、数据是3/6/12pair选择；Mini-LVDS模组工作模式包括Normal/Dual-Gate/DIP Mode；

图像产生模块用于根据Mini-LVDS配置参数和Mini-LVDS模组工作模式，将RGB图像信号转换成Mini-LVDS图像信号，包括Mini-LVDS时序信号(Vsync，Hsync，DE)和12个Mini-LVDS数据线(pair0～pair11)上的Mini-LVDS数据信号，以及通过计算得到的Mini-LVDS水平、垂直时序值(有效区，消隐区值)；

输出时序产生模块用于根据图像产生模块输出的Mini-LVDS水平、垂直时序值，按照Mini-LVDS配置参数、Mini-LVDS模组工作模式，产生用于Mini-LVDS输出信号的时序，以及在该时序下对应输出的Mini-LVDS数据；

时序信号产生模块用于根据输出时序产生模块输出的Mini-LVDS时序、数据信号、相关的传输时序值，以及时序控制信号配置参数生成产生各时序的时序控制信号所需的包含计数器值、控制信号、操作状态的时序控制(TCON)状态信号，以及与时序控制信号同步产生的加入有RST脉冲的Mini-LVDS数据信号；其中，时序控制信号配置参数包括RST、TP、STV、CPV、OE、POL信号；

并用于根据模组供电模块提供的Mini-LVDS时序控制复位信号，同步生成所有时序控制信号；并用于根据模组供电模块提供的时序控制输出使能控制信号将所述时序控制信号输出；Mini-LVDS时序控制复位信号即为时序控制复位信号；

由于Mini-LVDS时序控制复位信号使得各个时序控制信号和输入的Mini-LVDS时序、数据信号都能在起始状态时就做到相互同步，从而确保点屏的时序信号要求；

模组供电模块用于根据时序信号产生模块输出的时序控制状态信号，以及模组开电时序配置参数，在开关电控制信号触发下，根据输出时序产生模块输出的Mini-LVDS输出时序VSYNC信号在Mini-LVDS每一帧起始时产生Mini-LVDS时序控制复位信号；

由于模组供电模块可根据模组开电时序配置参数选择某些需要的时序控制信号譬如OE、CPV、TP，使得输出的模组各路供电电压值与这些时序控制信号之间保持一种同步的上电时序关系，从而使得液晶玻璃面板在上电过程中就使其液晶分子排列处于显示规格书中所要求的某种状态，满足客户对不同液晶玻璃显示的需要，也避免脆弱的液晶玻璃受到瞬间上电冲击。

输出接口模块用于根据模组供电模块输出的模组供电控制XAO信号、Mini-LVDS时钟输出控制信号、Mini-LVDS数据输出控制信号产生XAO的字节数据，随后产生Mini-LVDS时钟输出的字节数据；Mini-LVDS时钟输出控制信号即为时钟输出控制信号、Mini-LVDS数据输出控制信号即为数据输出控制信号；

由于本发明的装置输出的各个信号是通过接插件与不同的液晶玻璃面板连接，而不同的液晶玻璃面板的接插件对信号管脚定义不同；为了兼容不同液晶玻璃面板，输出接口模块还用于根据模组点屏接口映射参数将各个接插件的信号管脚与Mini-LVDS数据，时钟，XAO信号，TCON信号对应起来，确保各信号输出到正确的引脚上。

信号串化输出模块用于根据包括Mini-LVDS时钟阻抗/负载匹配参数、Mini-LVDS时钟输出电压参数、Mini-LVDS时钟驱动强度参数、Mini-LVDS时钟输出延迟参数、Mini-LVDS时钟输出相位参数、Mini-LVDS信号预加重参数、Mini-LVDS信号驱动强度参数、Mini-LVDS信号输出电压参数、时序控制信号摆率控制参数、时序控制信号驱动强度参数以及时序控制信号阻抗/负载匹配参数等上层下发的配置参数将输入的各个并行字节数据进行并串转换，将数据和时钟转换成标准的Mini-LVDS差分信号，将时序控制信号和供电控制信号转换成标准的单端CMOS控制信号送给待测液晶玻璃面板，从而使其正确显示图像；信号串化输出模块还用于监测输出电平电位的变化并输出零电平反馈信号。优选的，上述的装置，还包括LVDS图像接收模块，用于根据LVDS配置参数将外部多link LVDS图像信号转换成多link RGB图像。

优选地，上述的装置，还包括自建图像模块，用于根据自建图像配置参数生成多link RGB图像信号。

优选的，上述的装置，还包括图像数据输入模块，用于根据图像源选择参数来选择LVDS图像接收模块或自建图像模块输出的多link RGB图像送入后续模块；因此，本发明可以选择信号源，一是来自外部的LVDS信号，二是本装置内部产生的图像。

优选的，上述的装置，还包括图像缓存模块，用于缓存RGB图像帧；当图像数据输入模块选择了某个RGB图像信号，则把该图像信号缓存到图像缓存模块中，在至少缓存一帧图像后，才开始由图像数据输入模块将缓存的图像不断的从图像缓存模块取出送入图像产生模块，同时继续将后续每一帧图像缓存到图像缓存模块中以避免输入图像信号不稳定对点屏的影响。

优选的，上述的模组供电模块具有根据模组供电PWM波形配置参数如PWM频率、占空比，基于TCON信号产生同步的PWM波形电压；以满足PWM波形供电的液晶玻璃的测试需求。

优选的，上述的装置，模组供电模块包括恒流单元，用于确保对不同的液晶玻璃(其相应的负载电阻值和感性负载、容性负载不同)以及同一块液晶玻璃在不同状态下(如最亮与最暗时所需电流都不同)提供恒定的电流，并确保电流变化的瞬态响应；

并用于监控模组供电模块输出的电流电压值，并根据模组过压过流保护配置参数对模组各路供电电压进行限流，避免过流过压情况下对液晶玻璃造成损坏；

并用于在收到关电信号时，根据模组关电时序配置参进行下电控制，对模组各路供电电压有顺序有步骤的降为零。

优选的，上述的装置，模组供电模块还包括滤波处理单元，用于对接入的市电进行滤波、接地、稳压、抗干扰处理；在输入220V市电时，由于在生产线厂房环境下用，现场电磁环境复杂，有较大电磁干扰和电压变动，通过滤波处理单元可得到纯净的220V交流电送入，使得输出的供电纯净无串入输入干扰毛刺。

优选的，上述的装置，还包括人机控制模块和显示配置参数存储模块；其中，人机控制模块具有人机接口和自动化控制接口；在人工配置点屏参数的模式下，当本装置第一次上电后，由操作员手动通过显示器、键盘、鼠标等输入设备经由人机接口来设置各种参数并保存；在生产线自动配置参数的模式下，在本装置每次上电后，通过生产线经由自动化控制接口自动进行配置；

在首次参数设置后，人机控制模块将设置的参数保存在显示配置参数存储模块模块中，在之后的每次上电时，人机控制模块从显示配置参数存储模块模块中自动调用参数配置给其他模块；

若需要重新配置参数，若在人工配置点屏参数的模式下，则在人工进行参数置配后保存到显示配置参数存储模块模块；若在在生产线自动配置参数的模式下，则在收到生产线发出的重配命令后，将新的参数发给人机控制模块，再保存到显示配置参数存储模块模块中。

为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，提供了一种液晶玻璃面板检测信号发生方法，包括如下步骤：

(1)根据Mini-LVDS配置参数和Mini-LVDS模组工作模式，将RGB图像信号转换成Mini-LVDS图像信号，并基于RGB的像素时钟生成Mini-LVDS工作系统时钟和用于产生Mini-LVDS输出bit信号的Mini-LVDS串化bit时钟；

其中，配置参数包括是否分屏输出、数据是3/6/12pair选择；Mini-LVDS模组工作模式包括Normal/Dual-Gate/DIP Mode；

Mini-LVDS图像信号包括Mini-LVDS时序信号(Vsync，Hsync，DE)和12个Mini-LVDS数据线(pair0～pair11)上的Mini-LVDS数据信号，以及通过计算算出的Mini-LVDS水平、垂直时序值；

(2)根据上述Mini-LVDS水平、垂直时序值，以及Mini-LVDS配置参数，Mini-LVDS模组工作模式，产生用于Mini-LVDS输出信号的时序，以及在该时序下对应输出的Mini-LVDS数据；

(3)根据Mini-LVDS输出信号的时序、以及在该时序下对应输出的Mini-LVDS数据，并根据时序控制(Tcon)信号配置参数(如RST、TP、STV、CPV、OE、POL等)，首先生成包括能产生各个时序TCON信号的计数器值、控制信号、操作状态的时序控制TCON状态信号；

当接收到开关电控制信号，基于该时序控制TCON状态信号和配置参数，根据Mini-LVDS输出时序VSYNC信号在Mini-LVDS每一帧起始时产生Mini-LVDS时序控制复位信号；根据该Mini-LVDS时序控制复位信号同步产生出所有时序控制TCON信号，由于Mini-LVDS时序控制复位信号使得各个TCON信号与输入的Mini-LVDS时序、数据都能在起始状态时就做到相互同步，从而确保满足点屏的时序信号要求；

模组供电模块则根据模组开电时序配置参数和时序控制TCON状态信号来选择某些需要的时序控制TCON信号(如OE，CPV，TP)，使得输出的各个电压值和所选择的时序控制TCON信号之间保持同步的上电时序关系，从而能使得液晶玻璃面板在上电过程中就使得其液晶分子排列处于显示规格书中所要求的某种状态，满足客户对不同液晶玻璃显示的需要，也避免脆弱的液晶玻璃受到瞬间上电冲击；

(4)当所有供电电压按上电时序生成后，输出TCON输出使能控制信号；根据TCON输出使能控制信号输出上述步骤生成的时序控制TCON信号

并与时序控制TCON信号同步输出加入有RST脉冲的Mini-LVDS数据信号；这些数据信号和TCON信号都是在Mini-LVDS工作时钟下，在同一时钟域下，以并行字节数据形式同步产生的，从而确保TCON和数据信号输出时序的稳定同步；

(5)根据模组供电控制XAO信号、Mini-LVDS时钟输出控制信号以及Mini-LVDS数据输出控制信号，生成XAO信号的并行字节数据、Mini-LVDS信号的并行字节数学、时序控制TCON信号的并行字节数据、Mini-LVDS时钟输出的并行字节数据；

(6)将XAO信号的并行字节数据、Mini-LVDS信号的并行字节数学、时序控制TCON信号的并行字节数据、Mini-LVDS时钟输出的并行字节数据进行并串转换，将数据和时钟转行成标准的Mini-LVDS差分信号，将时序控制TCON信号和XAO信号转行成标准的单端CMOS控制信号送给液晶玻璃面板，从而使得其能正确显示图像。

优选地，上述的方法，在传输信号过程中，可以调整相关传输参数，并检测输出的电平地电位的变化，将变化情况通过零电平反馈信号和控制参数反馈给参数配送模块以对配置参数进行实时调整，使输出的差分信号和单端信号的高低电平均处于最佳状态。

优选地，上述的方法，由于不同的液晶玻璃面板的接插件对信号管脚定义不同；为了兼容不同液晶玻璃面板，步骤(5)中，根据模组点屏接口映射参数将各个接插件的信号管脚与Mini-LVDS数据、时钟、XAO，TCON信号对应起来，以兼容不同的液晶玻璃面板。

优选地，上述的方法，模组开电时序配置参数包括有模组供电控制XAO信号，Mini-LVDS时钟输出控制信号，Mini-LVDS数据输出控制信号，TCON输出使能控制信号的配置信息，标明XAO信号、Mini-LVDS时钟、数据，TCON信号分别会在上电以后延迟到第几帧时开始输出到液晶玻璃面板。

优选地，上述的方法，根据模组供电PWM波形配置参数譬如PWM频率、占空比，基于TCON信号产生同步的PWM波形电压；以满足PWM波形供电的液晶玻璃的测试需求。

优选地，上述的方法，根据模组驱动电流配置参数设置模组各路供电的最大最小电流值；并根据模组过压过流保护配置参数对模组各路供电进行限流，避免过流过压对液晶玻璃造成损坏；并在收到关电信号时，根据模组关电时序配置参进行下电控制，对模组各路供电电压有顺序的降为零。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明提供的液晶玻璃面板检测信号发生装置和方法，可直接输出液晶玻璃面板显示图像所需的图像信号、时序控制TCON信号、各种电源和电源控制信号，无需显示驱动TCON芯片，可直接用于对集成了SOC的液晶玻璃面板进行显示效果检测，并能通过上层设置来产生不同工作模式下的驱动信号以检测不同的液晶玻璃面板，点屏的信号模式和时序控制均可通过上层软件实时配置；点屏的电源电压、上电时序、与视频信号之间的时序亦可通过上层软件配置，提高了点屏的通用性，以及不同模组点屏之间的通用性，可适用于大批量液晶玻璃面板检测；

(2)本发明提供的液晶玻璃面板检测信号发生装置，其模组供电模块可根据模组开电时序配置参数选择某些需要的TCON信号譬如OE，CPV，TP等，使得输出的各个电压值和这些TCON信号之间保持一种同步的上电时序关系，从而能使得液晶玻璃面板在上电过程中就使得其液晶分子排列处于显示规格书中所要求的某种状态，满足对不同液晶玻璃显示的需要，也避免脆弱的液晶玻璃面板受到瞬间上电冲击；

(3)本发明提供的液晶玻璃面板检测信号发生装置，其优选方案对接入的市电进行滤波、接地、稳压、抗干扰处理，使得输出的供电纯净无串入输入干扰毛刺；消除了生产线厂房环境下复杂的电磁环境对输入220V市电所造成的电磁干扰；从而使得本装置在生产线现场能可靠稳定的使用；

(4)本发明提供的液晶玻璃面板检测信号发生装置，其优选方案根据模组点屏接口映射参数将各个接插件的信号管脚和Mini-LVDS数据，时钟，XAO，TCON信号对应起来；以克服不同的液晶玻璃面板的接插件对信号管脚定义不同的问题，可兼容多种不同的液晶玻璃面板测试；

(5)本发明提供的液晶玻璃面板检测信号发生装置方法和方法，提供人机接口和自动化控制接口，兼容人工配置点屏参数的模式下和生产线自动配置参数的模式；且在生产线自动配置参数的模式下，在本装置每次上电后，通过生产线经由自动化控制接口自动进行配置，自动化程度高，适用于生产线现场的人工检测或自动化检测。

附图说明

图1是本发明提供的液晶玻璃面板检测信号发生装置的一个实施例的系统框图；

图2是实施例中的部分模块示意图；

图3是实施例中1920×1080像素的图像时序和数据为双link的RGB图像信号示意图；

图4是图3的RGB图像信号中一行数据的示意图；

图5是将图3的RGB图像信号转换成6pair Normal Mode的Mini-LVDS信号后输出的数据示意图；

图6是将图3的RGB图像信号转换成6pair Dual-Gate Mode的Mini-LVDS信号后输出的数据示意图；

图7是Mini-LVDS Dual-Gate Mode模式下输出的图像信号时序波形示意图；

图8是以并行字节数据形式同步产生的TCON和Mini-LVDS输出的字节同步波形示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例提供的一种液晶玻璃面板检测信号发生装置，基于FPGA实现，其系统框图如图所示；具体包括人机控制模块1、显示配置参数存储模块2、系统时钟模块3、模组供电模块4、LVDS图像信号接收模块5、自建图像模块6、图像数据输入模块7、图像缓存模块8、图像产生模块9、输出时序产生模块10、时序信号产生模块11、输出接口模块12和信号串化输出模块13；

其中，人机控制模块1与显示配置参数存储模块2部分如图2所示；其中，人机控制模块具有人机接口和自动化控制接口；在人工配置点屏参数的模式下，当本装置第一次上电后，由操作员手动通过显示器、键盘、鼠标等输入设备经由人机接口来设置各种参数并保存；在生产线自动配置参数的模式下，在本装置每次上电后，通过生产线经由自动化控制接口自动进行配置；在首次参数设置后，人机控制模块1将设置的参数保存在显示配置参数存储模块模块2中，在之后的每次上电时，人机控制模块1从显示配置参数存储模块模块2中自动调用参数配置给其他模块；

若需要重新配置参数，若在人工配置点屏参数的模式下，则在人工进行参数置配后保存到显示配置参数存储模块模块2；若在在生产线自动配置参数的模式下，则在收到生产线发出的重配命令后，将新的参数发给人机控制模块1，再保存到显示配置参数存储模块模块2中。

系统时钟模块3用于根据RGB图像信号的像素时钟，以及根据Mini-LVDS配置参数和Mini-LVDS模组工作模式来配置模块内部的时钟管理单元，使其输出相应的正确频率且和输入RGB像素时钟保持严格同步的时钟信号；并用于对该时钟信号进行去抖动和倍频操作，使其产生用于后续模块工作的Mini-LVDS工作系统时钟和用于产生Mini-LVDS输出bit信号的Mini-LVDS串化bit时钟；

Mini-LVDS配置参数包括是否分屏输出、数据是3/6/12pair选择；Mini-LVDS模组工作模式包括Normal/Dual-Gate/DIP Mode；

LVDS图像接收模块5用于根据LVDS配置参数将外部多link LVDS图像信号转换成多link RGB图像；自建图像模块6用于根据自建图像配置参数生成多link RGB图像信号；图像数据输入模块7用于根据图像源选择参数来选择LVDS图像接收模块5或自建图像模块6输出的多link RGB图像送入后续模块；包括图像缓存模块8用于缓存RGB图像帧；当模块7选择了某个RGB图像信号，则把该图像信号缓存到图像缓存模块8中，在至少缓存一帧图像后，才开始由图像数据输入模块7将缓存的图像不断的从图像缓存模块8取出送入图像产生模块9，同时继续将后续每一帧图像缓存到图像缓存模块8中以避免输入图像信号不稳定对点屏的影响。

图像产生模块9用于根据Mini-LVDS配置参数和Mini-LVDS模组工作模式，将RGB图像信号转换成Mini-LVDS图像信号，包括Mini-LVDS时序信号(Vsync，Hsync，DE)和12个Mini-LVDS数据线(pair0～pair11)上的Mini-LVDS数据信号，以及通过计算算出的Mini-LVDS水平、垂直时序值(有效区，消隐区值)；

输出时序产生模块10用于根据图像产生模块9输出的的Mini-LVDS水平、垂直时序值(有效区，消隐区值)，按照Mini-LVDS配置参数，Mini-LVDS模组工作模式，产生用于Mini-LVDS输出信号的时序，以及在该时序下对应输出的Mini-LVDS数据；

时序信号产生模块11用于根据输出时序产生模块10输出的Mini-LVDS时序、数据信号，相关的传输时序值，以及时序控制信号配置参数生成产生各时序TCON信号所需的包含计数器值、控制信号、操作状态的时序控制TCON状态信号，以及与TCON信号同步产生的加入有RST脉冲的Mini-LVDS数据信号；

并用于根据模组供电模块4提供的Mini-LVDS时序控制复位信号，同步生成所有TCON信号；并用于根据模组供电模块4提供的TCON输出使能控制信号将所述TCON信号输出；

由于Mini-LVDS时序控制复位信号使得各个TCON信号和输入的Mini-LVDS时序、数据信号都能在起始状态时就做到相互同步，从而确保点屏的时序信号要求；

模组供电模块4用于根据时序信号产生模块11输出的时序控制TCON状态信号，以及模组开电时序配置参数，在开关电控制信号触发下，根据输出时序产生模块10输出的Mini-LVDS输出时序VSYNC信号在Mini-LVDS每一帧起始时产生Mini-LVDS时序控制复位信号；

由于模组供电模块4会根据模组开电时序配置参数选择某些需要的TCON信号(如OE，CPV，TP等)，使得输出的模组各路供电电压值与这些TCON信号之间保持一种同步的上电时序关系，从而使得液晶玻璃面板在上电过程中就使其液晶分子排列处于显示规格书中所要求的某种状态，满足客户对不同液晶玻璃显示的需要，也避免脆弱的液晶玻璃受到瞬间上电冲击。

实施例中，模组供电模块4具有根据模组供电PWM波形配置参数(如PWM频率、占空比等)、基于TCON信号产生同步的PWM波形电压；以满足PWM波形供电的液晶玻璃的测试需求。

模组供电模块4还包括恒流单元，用于确保对不同的液晶玻璃(其相应的负载电阻值和感性负载、容性负载不同)以及同一块液晶玻璃在不同状态下(如最亮与最暗时所需电流都不同)提供恒定的电流，并确保电流变化的瞬态响应；并用于监控模组供电模块4输出的电流电压值，并根据模组过压过流保护配置参数对模组各路供电电压进行限流，避免过流过压情况下对液晶玻璃造成损坏；并用于在收到关电信号时，根据模组关电时序配置参进行下电控制，对模组各路供电电压有顺序有步骤的降为零。

模组供电模块4还包括滤波处理单元，用于对接入的市电进行滤波、接地、稳压、抗干扰处理；在输入220V市电时，由于生产线厂房环境下的电磁环境复杂，有较大电磁干扰和电压变动，通过滤波处理单元可得到纯净的220V交流电送入，使得输出的供电纯净无串入输入干扰毛刺。

输出接口模块12用于根据模组供电模块4输出的模组供电控制XAO信号、Mini-LVDS时钟输出控制信号、Mini-LVDS数据输出控制信号先产生XAO的字节数据，随后产生Mini-LVDS时钟输出的字节数据；

由于本发明的装置输出的各个信号是通过接插件与不同的液晶玻璃面板连接，而不同的液晶玻璃面板的接插件对信号管脚定义不同；为了兼容不同液晶玻璃面板，输出接口模块12还用于根据模组点屏接口映射参数将各个接插件的信号管脚与Mini-LVDS数据，时钟，XAO信号，TCON信号对应起来，确保各信号输出到正确的引脚上。

信号串化输出模块13用于将输入的各个并行字节数据进行并串转换，将数据和时钟成为标准的Mini-LVDS差分信号，将TCON信号和XAO信号变成标准的单端CMOS控制信号送给待测液晶玻璃面板，从而使得其能正确显示图像；

信号串化输出模块13还用于监测输出电平电位的变化并通过零电平反馈信号和控制参数反馈到人机控制模块1；人机控制模块1可据此对配置参数进行实时调整，使信号串化输出模块13输出的差分信号和单端信号的高低电平均处于最佳状态；

在传输中可实时对Mini-LVDS时钟进行调整，包括传输阻抗、负载匹配、输出电压、驱动强度、输出延迟微调、输出相对数据的相位参数；可对Mini-LVDS信号进行调整，包括传输阻抗、负载匹配、输出电压、驱动强度、预加重等参数。可对TCON单端CMOS信号进行调整，包括传输阻抗、负载匹配、输出摆率、驱动强度等参数。

以下结合实施例提供的上述液晶玻璃面板检测信号发生装置来具体阐述本发明提供的液晶玻璃面板检测信号发生方法，具体如下：

(1)本发明提供的装置可以选择信号源，可选择来自外部的LVDS信号，或是本装置内部产生的图像，外部的LVDS图像信号送入模块5，模块5通过LVDS配置参数(如6/8/10bit，VESA/JEIDA解码，单双四八link数设置)产生多link的RGB图像信号，送给模块7；自建图像模块6根据自建图像配置参数(如图像类型，图像颜色，单双四八link数设置)也产生出内建的多link的RGB图像信号，送给模块7。模块7再根据图像源选择参数选择外部LVDS图像或者内建图像送入后续模块。当模块7选择了某个RGB图像信号，则把该图像信号缓存到模块8中；当缓存一帧图像后，再开始将图像不断的从模块8取出送入下一模块，并将后续每帧图像缓存到模块8中。

(2)当模块7把RGB图像信号送入下一模块的同时也将RGB的像素时钟送入模块3。模块3根据Mini-LVDS配置参数(如是否分屏输出、数据是3/6/12pair选择)和Mini-LVDS模组工作模式(如Normal/Dual-Gate/DIP Mode)来配置模块内部的时钟管理单元，使其输出相应的正确频率且和输入RGB像素时钟保持严格同步的时钟信号，该时钟信号再经去抖动和倍频操作，使其产生了用于后续模块工作的Mini-LVDS工作系统时钟和用于产生Mini-LVDS输出bit信号的Mini-LVDS串化bit时钟。

(3)当RGB图像信号送入模块9时，模块9根据Mini-LVDS配置参数(如是否分屏输出、数据是3/6/12pair选择)和Mini-LVDS模组工作模式(如Normal/Dual-Gate/DIP Mode)，将RGB图像信号转换成Mini-LVDS图像信号，包括Mini-LVDS时序信号(Vsync，Hsync，DE)和12个Mini-LVDS数据线(pair0～pair11)上的Mini-LVDS数据信号，以及通过计算算出的Mini-LVDS水平、垂直时序值(有效区，消隐区值)。

以1920×1080图像为例，若送入模块9的图像时序和数据为双link的RGB图像信号，如图3所示；其中的一行数据如图4所示；当要将其转换成6pair Normal Mode的Mini-LVDS信号时，其输出的数据如图5所示：该图中的图像控制信号VSync，HSync，DE仍为输入RGB图像的时序波形，但图像数据已被重新排列后送出到Mini-LVDS的各个pair数据线。

当要将其转换成6pair Dual-Gate Mode的Mini-LVDS信号时，其输出的数据如图6所示；图6中的图像控制信号VSync，HSync，仍为输入RGB图像的时序波形，但已把输入RGBDE平均分为2个DE输出，每个DE上的数据为输入DE数据的一半，并且，RGB图像数据同样的被重新排列后送出到Mini-LVDS的各个pair数据线。

(4)模块10接收模块9的信号后，根据模块9送来的Mini-LVDS水平、垂直时序值(有效区，消隐区值)，并同样按照Mini-LVDS配置参数，Mini-LVDS模组工作模式，产生用于Mini-LVDS输出信号的时序，以及在该时序下对应输出的Mini-LVDS数据；譬如Mini-LVDSDual-Gate Mode模式为例，其输出的图像信号时序波形如图7所示：

(5)模块11根据输入的Mini-LVDS时序、数据信号，相关的传输时序值，并根据模块1配置过来的时序控制信号配置参数(如RST、TP、STV、CPV、OE、POL等)内部先形成出能产生各个时序TCON信号的计数器值、控制信号、操作状态，等相关工作变量(此时尚未产生TCON信号)，之后便通过时序控制TCON状态信号将准备好产生的状态送入模块4中。当模块4收到该信号，以及由模块10送来的Mini-LVDS输出时序VSYNC信号，和其他的由模块1送入的各个配置参数，当收到人工或生产线发来的开关电控制信号，该模块便根据Mini-LVDS输出时序VSYNC信号在Mini-LVDS每一帧起始时产生Mini-LVDS时序控制复位信号送入模块11，模块11再根据该复位信号同步产生出所有TCON信号，由于该复位信号使得各个TCON信号和输入的Mini-LVDS时序，数据都能在起始状态时就已经做到相互同步，从而确保点屏的时序信号要求。但此时模块11还没有输出这些TCON信号，仅把它们通过时序控制TCON状态信号发给模块4，而模块4根据模组开电时序配置参数选择某些需要的TCON信号(如OE，CPV，TP等)，使得输出的各个电压值和这些TCON信号之间保持一种同步的上电时序关系，从而能使得液晶玻璃面板在上电过程中就使得其液晶分子排列处于显示规格书中所要求的某种状态，满足客户对不同液晶玻璃显示的需要，也避免脆弱的液晶玻璃受到瞬间上电冲击。由于某些液晶玻璃的供电电压(如VON，VOFF等)是处于PWM波形，非直流，故模块4则根据模组供电PWM波形配置参数(如PWM频率、占空比)再和某些TCON信号保持同步(如和OE信号同步)并基于该TCON信号产生出同步的PWM波形电压。

(6)当模块4输出各个供电电压值时，根据模组驱动电流配置参数设置了输出的每个供电的最大最小电流值，模块内部有个恒流设备，能确保在给不同的液晶玻璃(其相应的负载电阻值和感性负载、容性负载都不同)以及同一块液晶玻璃在不同状态下(如最亮最暗时所需电流都不同)提供恒定的电流和确保电流变化的瞬态响应；并监控输出的电流电压值，并根据模组过压过流保护配置参数避免出现过流过压损坏液晶玻璃的情况。当收到关电信号时，则根据模组关电时序配置参数控制下电，使得各个供电电压有顺序有步骤的降为零；

另外由于在生产线厂房环境下现场电磁环境复杂，有较大电磁干扰和电压变动，为此模块4在输入220V市电后进行各种滤波、接地、稳压、抗干扰处理，从而得到一个纯净的220V交流电送入，也使得输出的供电纯净无串入输入干扰毛刺。

(7)当模块4将所有供电电压按上电时序产生后，则发出TCON输出使能控制信号给模块11；模块11收到该信号后则将内部产生的时序控制TCON信号输出，与TCON信号同步产生了加入有RST脉冲的Mini-LVDS数据信号，从而符合Mini-LVDS标准。这些数据信号和TCON信号都是在Mini-LVDS工作时钟下，在同一时钟域下，以并行字节数据形式同步产生的，从而确保TCON和数据信号输出时序的稳定的同步；输出的字节同步波形如图8所示：图8中各个TCON信号的字节数据的值都是8bit FFh，这样当后续模块进行并串转换输出后则全部成为高电平的TCON信号。

模块4所接收的模组开电时序配置参数也包括有模组供电控制XAO信号，Mini-LVDS时钟输出控制信号，Mini-LVDS数据输出控制信号，TCON输出使能控制信号的配置信息，里面标明XAO信号、Mini-LVDS时钟、数据，TCON信号分别会在上电以后延迟到第几帧时开始输出到液晶玻璃面板。

(8)当这些控制信号送入模块12，先产生出XAO的字节数据(值为FF，同TCON一样，在后续模块会串化成高电平)，随后产生Mini-LVDS时钟输出的字节数据，由于输出是DDR随路时钟，故其字节数据值为01010101。由于本装置输出的各个信号是通过接插件和待测的各类液晶玻璃面板连接，而不同的液晶玻璃面板的接插件对信号管脚定义不同，为了兼容不同玻璃，模块12也根据模组点屏接口映射参数将各个接插件的信号管脚和Mini-LVDS数据，时钟，XAO，TCON信号对应起来，确保输出到正确的引脚上。

(9)模块13将输入的各个并行字节数据进行并串转换，将数据和时钟转换成标准的Mini-LVDS差分信号，将TCON和XAO转换成标准的单端CMOS控制信号送给液晶玻璃面板，从而使得其能正确显示图像。在传输信号过程中，可以调整相关传输参数，模块13也会检测输出的电平地电位的变化，将变化情况通过零电平反馈信号和控制参数反馈给模块1，模块1再通过该线进行实时调整，使其输出的差分信号和单端信号的高低电平均处于最佳状态。在传输中可实时对Mini-LVDS时钟进行调整，包括传输阻抗、负载匹配、输出电压、驱动强度、输出延迟微调、输出相对数据的相位等参数。可对Mini-LVDS信号进行调整，包括传输阻抗、负载匹配、输出电压、驱动强度、预加重等参数。可对TCON单端CMOS信号进行调整，包括传输阻抗、负载匹配、输出摆率、驱动强度等参数。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种液晶玻璃面板检测信号发生装置，其特征在于，包括集成于FPGA芯片的系统时钟模块(3)、模组供电模块(4)、图像产生模块(9)、输出时序产生模块(10)、时序信号产生模块(11)、输出接口模块(12)和信号串化输出模块(13)；

所述系统时钟模块(3)用于根据RGB图像信号的像素时钟按照配置参数生成与所述像素时钟同步的时钟信号并对其去抖和倍频；所述图像产生模块(9)用于根据配置参数将RGB图像信号转换成Mini-LVDS图像信号；所述输出时序产生模块(10)用于根据所述Mini-LVDS图像信号按照配置参数产生用于Mini-LVDS输出信号的时序，以及在该时序下对应输出的Mini-LVDS数据；

所述时序信号产生模块(11)用于根据所述时序、Mini-LVDS数据和配置参数生成时序控制状态信号和加入有RST脉冲的Mini-LVDS数据信号；并用于根据模组供电模块(4)提供的时序控制复位信号、时序控制输出使能信号同步生成所有时序控制信号并输出；

所述模组供电模块(4)用于根据所述时序、时序控制状态信号和配置参数在Mini-LVDS每帧起始时产生Mini-LVDS时序控制复位信号；所述输出接口模块(12)用于根据模组供电模块(4)提供的供电控制、时钟输出控制、数据输出控制信号依次产生并行的供电控制信号和时钟控制信号；所述信号串化输出模块(13)用于将并行的Mini-LVDS数据、时钟转换成Mini-LVDS差分信号，将并行的供电控制信号、时序控制信号转换成单端CMOS信号送给待测液晶玻璃面板。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于根据LVDS配置参数将外部多linkLVDS图像信号转换成多link RGB图像的LVDS图像接收模块(5)，和/或用于根据自建图像配置参数生成多link RGB图像信号的自建图像模块(6)。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，当包括LVDS图像接收模块(5)和自建图像模块(6)时，还包括图像数据输入模块(7)，用于根据图像源选择参数来选择LVDS图像接收模块(5)或自建图像模块(6)输出的多link RGB图像送入后续模块。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括图像缓存模块(8)，用于缓存RGB图像帧；当所述图像数据输入模块(7)选择了某个RGB图像信号，则把该图像信号缓存到图像缓存模块(8)中，在至少缓存一帧图像后才开始由图像数据输入模块(7)将缓存的图像不断的从图像缓存模块(8)取出送入图像产生模块(9)；并继续将后续每一帧图像缓存到图像缓存模块(8)中以避免输入图像信号不稳定对点屏的影响。

5.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述模组供电模块(4)具有根据模组供电PWM波形配置参数、基于时序控制信号产生同步的PWM波形电压的功能，以满足PWM波形供电的液晶玻璃的测试需求。

6.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述模组供电模块(4)包括恒流单元，用于确保对不同的液晶玻璃面板以及同一块液晶玻璃在不同状态下提供恒定的电流，并确保电流变化的瞬态响应；

并用于监控模组供电模块(4)输出的电流电压值，并根据模组过压过流保护配置参数对模组各路供电电压进行限流，避免过流过压对液晶玻璃造成损坏；

并用于在收到关电信号时，根据模组关电时序配置参数进行下电控制，将模组各路供电电压有顺序的降为零。

7.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括人机控制模块(1)和显示配置参数存储模块(2)；所述人机控制模块具有人机接口和自动化控制接口；

在人工配置点屏参数的模式下，当本装置第一次上电后，由人工通过输入设备经由所述人机接口来配置参数并保存；

在生产线自动配置参数的模式下，在本装置每次上电后，通过生产线经由自动化控制接口自动进行配置；

在首次参数设置后，所述人机控制模块(1)将设置的参数保存在显示配置参数存储模块模块(2)中，在之后的每次上电时，人机控制模块(1)从显示配置参数存储模块模块(2)中自动调用参数配置给其他模块；

当需要重新配置参数，若在人工配置点屏参数的模式下，则在人工进行参数置配后保存到显示配置参数存储模块模块(2)；若在生产线自动配置参数的模式下，则在收到生产线发出的重配命令后，将新的参数发给人机控制模块(1)，再保存到显示配置参数存储模块模块(2)中。

8.一种液晶玻璃面板检测信号发生方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据Mini-LVDS配置参数和Mini-LVDS模组工作模式，将RGB图像信号转换成Mini-LVDS图像信号，并基于RGB图像像素时钟生成Mini-LVDS工作系统时钟和用于产生Mini-LVDS输出比特信号的Mini-LVDS串化比特时钟；

Mini-LVDS图像信号包括Mini-LVDS时序信号Vsync，Hsync，DE，和Mini-LVDS数据线上的Mini-LVDS数据信号，以及Mini-LVDS水平、垂直时序值；

(2)根据所述Mini-LVDS水平、垂直时序值，以及Mini-LVDS配置参数，Mini-LVDS模组工作模式，产生用于Mini-LVDS输出信号的时序，以及在该时序下对应输出的Mini-LVDS数据；

(3)根据Mini-LVDS输出信号的时序、以及在该时序下对应输出的Mini-LVDS数据，并根据时序控制信号配置参数生成包括能产生各时序控制信号的计数器值、控制信号、操作状态的时序控制状态信号；

当接收到开关电控制信号，基于所述时序控制状态信号和配置参数，根据Mini-LVDS输出时序VSYNC信号在Mini-LVDS每一帧起始时产生Mini-LVDS时序控制复位信号；根据所述Mini-LVDS时序控制复位信号同步产生出所有时序控制信号；

(4)当所有供电电压按上电时序生成后，输出时序控制输出使能控制信号；根据时序控制输出使能控制信号输出上述步骤生成的时序控制信号并与时序控制信号同步输出加入有RST脉冲的Mini-LVDS数据信号；

(5)根据模组供电控制XAO信号、Mini-LVDS时钟输出控制信号以及Mini-LVDS数据输出控制信号，生成XAO信号的并行字节数据、Mini-LVDS信号的并行字节数学、时序控制信号的并行字节数据、Mini-LVDS时钟输出的并行字节数据；

(6)将XAO信号的并行字节数据、Mini-LVDS信号的并行字节数学、时序控制信号的并行字节数据、Mini-LVDS时钟输出的并行字节数据进行并串转换，将数据和时钟转行成标准的Mini-LVDS差分信号，将时序控制信号和XAO信号转行成标准的单端CMOS控制信号送给液晶玻璃面板，从而使得其能正确显示图像。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，根据模组点屏接口映射参数将各个接插件的信号管脚与Mini-LVDS数据、时钟、XAO，时序控制信号对应起来，以兼容不同的液晶玻璃面板。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，根据模组供电PWM波形配置参数基于时序控制信号产生同步的PWM波形电压，以满足PWM波形供电的液晶玻璃面板的测试需求。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，根据模组驱动电流配置参数设置模组各路供电的最大、最小电流值；并根据模组过压过流保护配置参数对模组各路供电进行限流，避免过流过压情况下对液晶玻璃造成损坏；并在收到关电信号时，根据模组关电时序配置参进行下电控制，对模组各路供电电压有顺序的降为零。