CN109298257A - 一种图像显示模块自动测试装置 - Google Patents

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周勇军
郑永龙
李珊珊
张子明
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Abstract

本发明涉及一种图像显示模块自动测试装置，包括用于读取和传输图像的FPGA可编程模块，所述FPGA可编程模块连接有用于缓存图像数据的缓存模块，所述缓存模块连接有视频转换模块用于将模拟视频数据转换为数字视频数据，所述视频转换模块连接有被测模块测试接口接入视频图像数据，所述FPGA可编程模块连接有串口通讯模块用于通过串口向上位机发送图像数据，通过上位机调度发送指令与接收图像数据比对，完成闭环检测。本发明能够实现全自动检测被测图像设备，使用配套软件，可编程性好，适配性好，提高了测试效率和维修效率。

Description

一种图像显示模块自动测试装置
技术领域
本发明涉及图像测试领域，具体的说是一种图像显示模块自动测试装置。
背景技术
图像显示模块作为某机载设备的重要组成部分，是实现机载设备信息显示的关键。在长期修理中发现，该模块故障率较高，而且模块为早期研发，产品技术资料缺少。目前，对该模块的检测主要采用以下两种手段：一是在产品通电的状态下，通过引出测试线，使用三用表、示波器等手工测量方式对模块进行在线检测；二是采用V-I曲线等在线测试技术，将模块各可测量点信号与完好模块进行比对。以上两种方法在测试过程中，均是采用人工手动测试的方式，测试效率低；并且，两种测试方法的测试覆盖率很低，被测模块主要器件采用BGA封装，利用上述方法均无法进行测试；另外上述方法主要对元器件进行测试，未能从模块工作的角度进行功能性测试分析，测试结果准确性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提出了一种图像显示模块自动测试装置，实现对图像显示模块各项功能的自动检查，以达到较好的测试覆盖率和故障诊断可靠性，尤其是较好的自动化测试流程提高了测试效率，同时提升了某型图像显示模块的测试维修能力。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种图像显示模块自动测试装置，包括用于读取和传输图像的FPGA可编程模块，所述FPGA可编程模块连接有用于缓存图像数据的缓存模块，所述缓存模块连接有视频转换模块用于将模拟视频数据转换为数字视频数据，所述视频转换模块连接有被测模块测试接口接入视频图像数据，所述FPGA可编程模块连接有串口通讯模块用于通过串口向上位机发送图像数据，所述FPGA可编程模块连接有时钟模块、ROM配置模块、电源模块分别用于提供时钟、程序和配置信息和提供整个电路电源，所述FPGA可编程模块还连接有用于指示当前程序状态的状态指示模块。
所述FPGA可编程模块的主控芯片采用XC2S150芯片，所述时钟模块提供40MHz与6.8MHz主时钟，所述ROM配置模块用于存储FPGA处理器逻辑程序代码，装置通电后自动把程序装载到FPGA处理器芯片中。
所述视频转换模块采用型号为AD9983的模数转换芯片，被测板输出的视频模拟信号通过电感、电容滤波后输入所述视频转换模块，将模拟信号转换为3路R、G、B三基色数字信号。
所述缓存模块通过所述FPGA可编程模块将视频数字信号处理后按照RAM地址顺序缓存到RAM中，所述FPGA可编程模块根据所述串口通讯模块传来的上位机指令将视频数据从RAM中通过串口通讯模块返回给上位机。
所述电源模块的输入电压为标准+5V电源，输出电压按照测试装置需求产生2路+3.3V、1路+1.8V和1路2.5V电源，所述电源模块采用LM1117系列电源转换芯片。
所述状态指示模块显示状态包括与上位机通讯、图像数据缓存、图像数据上传、监控被测模块状态以及测试上电自检状态指示。
本发明的有益效果是：
(1)能够实现全自动检测被测图像设备；
(2)具备闭环测试能力，操作简单，故障定位快；
(3)使用配套软件，可编程性好，适配性好，提高了测试效率和维修效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的模块连接图；
图2为本发明的FPGA可编程模块电路图；
图3为本发明的视频接收电路图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1所示的模块连接图：
一种图像显示模块自动测试装置，包括用于读取和传输图像的FPGA可编程模块1，所述FPGA可编程模块1连接有用于缓存图像数据的缓存模块2，所述缓存模块2连接有视频转换模块3用于将模拟视频数据转换为数字视频数据，所述视频转换模块3连接有被测模块测试接口4接入视频图像数据，所述FPGA可编程模块1连接有串口通讯模块5用于通过串口向上位机发送图像数据，所述FPGA可编程模块1连接有时钟模块6、ROM配置模块7、电源模块8分别用于提供时钟、程序和配置信息和提供整个电路电源，所述FPGA可编程模块1还连接有用于指示当前程序状态的状态指示模块9。
所述FPGA可编程模块1的主控芯片采用XC2S150芯片，所述时钟模块6提供40MHz与6.8MHz主时钟，所述ROM配置模块7用于存储FPGA处理器逻辑程序代码，装置通电后自动把程序装载到FPGA处理器芯片中，所述串口通讯模块5连接FPGA处理器和上位机，使得上位机能与测试装置之间进行数据通讯，同时FPGA处理器配有双口RAM的左口接口，FPGA处理器通过该接口可对被测模块的双口RAM芯片进行实时读写。
作为本发明的一个实施例，如图2所示的FPGA可编程模块电路图：
所述FPGA可编程模块1的主控芯片采用XC2S150芯片，由于主控芯片的引脚数量多，根据功能划分为三个分区，分别为FPGA芯片第一分区U5A、FPGA芯片第二分区U5B、FPGA芯片第三分区U5C；
有源晶振芯片U7与G1分别输出40Mhz与6.8MHz时钟信号，其中40MHz时钟信号输入FPGA芯片第一分区U5A的A11脚，6.8MHz时钟信号输入FPGA芯片第二分区U5B的W4脚；
所述ROM配置模块7采用了ROM配置芯片U15，型号为XC18V00，所述ROM配置芯片U15的1、3、4、5、6、7、8、10、17引脚分别对应连接有FPGA芯片第三分区U5C的D20、B22、A20、D3、C4、W20、V19、Y19、B20引脚，程序和配置信息被存储于ROM配置芯片U15中，上电后与FPGA芯片取得通讯并将程序和配置信息加载入FPGA芯片中；
所述串口通讯模块5采用了串口芯片U10，型号为SP3232EEN,通过PC的DB9接口J7输入电脑端的串口发射接口PCTXD与接收接口PCRXD，所述FPGA芯片第一分区U5A的D14与A16端口分别作为下位机的接收接口RXD与发射接口TXD。
所述视频转换模块3采用型号为AD9983的模数转换芯片，被测板输出的视频模拟信号通过电感、电容滤波后输入所述视频转换模块3，将模拟信号转换为3路R、G、B三基色数字信号。
作为本发明的一个实施例，如图3所示的视频接收电路图：
红、绿、蓝三色的模拟视频信号VR、VG、VB经过电感滤波以及阻容电路滤波，分别形成三路模拟视频信号RAIN、GAIN、BAIN，同时从VG信号处获取同步信号SOGIN，所述视频转换模块3采用型号为AD9983A的模数转换芯片U20，将模拟视频信号转换为三路8位RGB数字信号分别从所述模数转换芯片U20的28-35引脚、54-61引脚、42-49引脚输出。
所述缓存模块2通过所述FPGA可编程模块1将视频数字信号处理后按照RAM地址顺序缓存到RAM中，所述FPGA可编程模块1根据所述串口通讯模块5传来的上位机指令将视频数据从RAM中通过串口通讯模块5返回给上位机。
所述电源模块8的输入电压为标准+5V电源，输出电压按照测试装置需求产生2路+3.3V、1路+1.8V和1路2.5V电源，所述电源模块8采用LM1117系列电源转换芯片。
所述状态指示模块9显示状态包括与上位机通讯、图像数据缓存、图像数据上传、监控被测模块状态以及测试上电自检状态指示。
下面阐述本发明的工作原理和流程：
一种图像显示模块自动测试装置，结合被测的图像显示模块的接口和功能搭建硬件电路，其中对外接口包括电源、时钟、数据线、地址线、双口RAM控制线以及视频信号线；被测模块的主要功能是通过双口RAM接收外部指令和数据，然后通过指令解析，被测模块对数据进行处理后转换成图像信号发送给显示设备。
结合被测模块的接口定义和功能，自动测试装置通过接收上位机发送的指令，解析指令后按照指令执行相应的任务；
自动测试装置和被测模块之间，由自动测试装置发送图像数据或控制指令给被测模块，被测模块接收装置发送来的图像数据，运算转换后以视频模拟信号从接口输出；
自动测试装置接收被测模块发送来的视频模拟信号，并转换成数字信号存储于缓存中；
缓存中数据可以通过FPGA处理器发送至上位机比较显示，完成闭环检测。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种图像显示模块自动测试装置，其特征在于：包括用于读取和传输图像的FPGA可编程模块(1)，所述FPGA可编程模块(1)连接有用于缓存图像数据的缓存模块(2)，所述缓存模块(2)连接有视频转换模块(3)用于将模拟视频数据转换为数字视频数据，所述视频转换模块(3)连接有被测模块测试接口(4)接入视频图像数据，所述FPGA可编程模块(1)连接有串口通讯模块(5)用于通过串口向上位机发送图像数据，所述FPGA可编程模块(1)连接有时钟模块(6)、ROM配置模块(7)、电源模块(8)分别用于提供时钟、程序和配置信息和提供整个电路电源，所述FPGA可编程模块(1)还连接有用于指示当前程序状态的状态指示模块(9)。
2.根据权利要求1所述的一种图像显示模块自动测试装置，其特征在于：所述FPGA可编程模块(1)的主控芯片采用XC2S150芯片，所述时钟模块(6)提供40MHz与6.8MHz主时钟，所述ROM配置模块(7)用于存储FPGA处理器逻辑程序代码，装置通电后自动把程序装载到FPGA处理器芯片中。
3.根据权利要求1所述的一种图像显示模块自动测试装置，其特征在于：所述视频转换模块(3)采用型号为AD9983的模数转换芯片，被测板输出的视频模拟信号通过电感、电容滤波后输入所述视频转换模块(3)，将模拟信号转换为3路R、G、B三基色数字信号。
4.根据权利要求1所述的一种图像显示模块自动测试装置，其特征在于：所述缓存模块(2)通过所述FPGA可编程模块(1)将视频数字信号处理后按照RAM地址顺序缓存到RAM中，所述FPGA可编程模块(1)根据所述串口通讯模块(5)传来的上位机指令将视频数据从RAM中通过串口通讯模块(5)返回给上位机。
5.根据权利要求1所述的一种图像显示模块自动测试装置，其特征在于：所述电源模块(8)的输入电压为标准+5V电源，输出电压按照测试装置需求产生2路+3.3V、1路+1.8V和1路2.5V电源，所述电源模块(8)采用LM1117系列电源转换芯片。
6.根据权利要求1所述的一种图像显示模块自动测试装置，其特征在于：所述状态指示模块(9)显示状态包括与上位机通讯、图像数据缓存、图像数据上传、监控被测模块状态以及测试上电自检状态指示。
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