CN111505489A - 一种多site lcd驱动芯片检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多SITE LCD驱动芯片检测方法，所述上位机发送检测指令，载入LCD驱动命令信息，驱动LCD驱动芯片管脚输出波形；所述主控板解析上位机传输的控制信息，分批次对多路LCD驱动芯引脚进行模拟量信号采集，模数转换后将数据存入内存单元；然后将数据从内存单元读出，通过算法判定，核对每路波形BIAS与上位机设定值的一致性，将结果上传至上位机，判定芯片是否检测成功。本发明还公开一种多SITE LCD驱动芯片检测装置，本发明可同时控制多SITE LCD驱动芯片进行全性能检测，使用方便，效率高。

Description

一种多SITE LCD驱动芯片检测方法及装置

技术领域

本发明属于芯片检测技术领域，具体涉及一种多SITE LCD驱动芯片检测方法及装置。

背景技术

目前对于LCD驱动芯片的检测多为单SITE检测(即单路检测，即一次只能测试一颗芯片)，批量检测时间较长，效率较低，很大程度上会影响交期及工效；ATE(Automatic TestEquipment)集成电路检测模块兼容性较低，甚至需要挪换不同型号的机台来进行检测，这对于产线的检测灵活性造成很大的影响；而对于LCD驱动芯片的功能检测来说大多数检测方案还采用还原图形界面的方式，检测时根据芯片型号大小需要更换专用检测液晶，并且对于明暗度和稳定性无法相对正确的估判，再者，对于进行引脚检测方案，很多只能检测部分引脚，缺乏专业理论支撑和算法判定，这并不能符合全性能检测的要求。

发明内容

本发明解决的技术问题：单SITE检测，批量检测时间较长，效率较低；还原图形界面的方式，检测时需要根据芯片型号大小需要更换专用检测液晶，且性能检测不全面。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种多SITE LCD驱动芯片检测方法，上位机经主控板与设置有待测LCD驱动芯片的若干载板连接，所述方法包括：

所述上位机发送检测指令，载入LCD驱动命令信息，驱动LCD驱动芯片管脚输出波形；

所述主控板解析上位机传输的控制信息，分批次对多路LCD驱动芯引脚进行模拟量信号采集，模数转换后将数据存入内存单元；然后将数据从内存单元读出，通过算法判定，核对每路波形电压偏置参数BIAS与上位机设定值的一致性，将结果上传至上位机，判定芯片是否检测成功。

作为优选，所述主控板通过可编程逻辑器件实现被测LCD驱动芯片的逻辑控制，实现内存单元内存资源分配及读写、实现对各LCD驱动芯片多路波形的算法判定以及高速通信，进行LCD驱动芯片驱动全性能检测。

作为优选，所述主控板通过ADC模块实现LCD驱动芯片引脚的模拟量信号采集和模数转换，模拟开关矩阵启动配合ADC模块进行信号采样。

作为优选，所述内存单元由多片DDR3组成，根据LCD驱动芯片的个数进行内存分配，每片DDR3存储对应的每个LCD驱动芯片的管脚波形数据。

作为优选，对每片DDR3的内存进行分割，分割成若干最小存储单元“子BANK”，每个子BANK大小为8MB，模数转换后的浮点阶梯信号数字量分别存入DDR3分割成的8MB最小单元，采样完毕后对DDR3进行循环“读取-＞计算”，计算每个“子BANK”中的阶梯信号的BIAS，与上位机原始发出的BIAS相比对，判定多SITE LCD驱动芯片是否检测成功。

作为优选，根据上位机提供的被测LCD驱动芯片主频H1、设定占空比值1/x和可编程逻辑器件对ADC模块的固定采样速率H2，在若干8MB空间内，计算出存储的偏移地址i的值大小，i＝(H2*x)/H1，分别读取V0，V1，...VN+1，得到一条V0-＞V1-＞...VN+1的阶梯曲线；为防止读取V0，V1，...VN+1刚好采到波形的上升沿或者下降沿，在若干8MB空间内，计算出i/2的值大小，有V′0，V′1，...V′N+1值，得到一条V′0-＞V′1-＞...V′N+1的阶梯曲线，阶梯信号曲线看作为有周期规律序列号，每条序列号与PC原始序列号进行比对判定结果。

本发明还公开一种多SITE LCD驱动芯片检测装置，包括上位机、主控板、电源板和若干设置有待测LCD驱动芯片的载板，所述主控板包括可编程逻辑器件、内存单元、ADC模块、模拟开关矩阵和USB总线芯片，

所述可编程逻辑器件对USB总线芯片、模拟开关矩阵、ADC模块、LCD驱动芯片管脚进行控制；对上位机传输的控制信息进行解析，启动模拟开关矩阵和ADC模块进行数据采集；将ADC模块转换完成的数据根据内存分配存储到内存单元中；将内存单元中的数字电平值进行读取，算法判定，核对每路波形电压偏置参数BIAS与上位机设定值的一致性，将结果上传至上位机，判定芯片是否检测成功；

所述ADC模块分批次对多路LCD驱动芯片引脚进行模拟量信号采集；

所述电源板通过连接器与主控板连接，为主控板提供低压稳压源；

每个载板设置无盖测试插座，机械手臂与测试插座对接，操作被测LCD驱动芯片放入和吸取。

作为优选，所述主控板与每个载板之间分别设置有模拟量采样通道、逻辑接口通道和电源通道，所述可编程逻辑器件通过LCD控制总线与逻辑接口通道连接，所述模拟开关矩阵与模拟量采样通道连接。

作为优选，所述电源板包括工业级DC-DC 48V转5V开关电源，为主控板提供低压稳压源，主控板使用LDO将低压稳压源转换成各个硬件电路模块所需要的小电压和模拟量采集基准源。

作为优选，所述载板设置有4个，分别通过连接器与主控板连接，所述ADC模块设置有4个，一一对应采集载板上LCD驱动芯片的数据，所述内存单元设置有与载板数量相对应的4片DDR3。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的多SITE LCD驱动芯片检测方法，可同时控制多SITE LCD驱动芯片检测，利用模拟开关矩阵灵活测试不同驱动引脚数量的LCD驱动芯片，多路ADC模块采样模块并行采集模拟量样本，高速静态存储器DDR3合理资源分配存储ADC模块转换样本，高速可编程逻辑器件读取科学算法判定，为LCD驱动芯片检测提供了专业有效的方案。本发明将主控板和电源板分离，将开关电源有效利用率最大化，将主控板与载板的分离，使载板可根据客户LCD驱动芯片的类型自由改动，使用方便，测试效率高。

附图说明

图1是多SITE LCD驱动芯片检测方法结构图；

图2是多SITE LCD驱动芯片检测方法流程图；

图3是多SITE LCD驱动芯片检测方法内存分配图；

图4是多SITE LCD驱动芯片检测方法最小内存单元结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明公开一种多SITE LCD驱动芯片检测装置，多SITE指多路，一次多颗芯片同时测试。包括上位机(本发明中采用PC机)、主控板、电源板和若干设置有待测LCD驱动芯片的载板，本实施例以设置4块载板为例，设置载板LoadBoard 1～4。

主控板包括可编程逻辑器件、内存单元、ADC模块、模拟开关矩阵和USB3.0总线芯片。主控板主要负责USB3.0高速通信实现、ADC模块多路采样实现、模拟开关矩阵的实现、可编程逻辑器件对被测LCD驱动芯片的逻辑控制、DDR3内存资源管理与分配及读写功能的实现、可编程逻辑器件对各SITE LCD多路波形的算法判定以及进行LCD驱动芯片驱动全性能检测。

可编程逻辑器件(programmable logic device即PLD)，可编程逻辑器件可以采用FPGA，为主控板的核心部件，主频为200MHz，负责控制USB 3.0总线芯片，将上位机传输的控制信息进行解析，启动模拟量模拟开关矩阵，ADC模块分批次对多路驱动引脚进行模拟量信号采集，将转换完成的12bit数字量根据内存分配存储到DDR3中，可编程逻辑器件将DDR3中的数字电平值进行读取，算法判定，核对每路波形电压偏置参数BIAS与上位机设定的电压偏置参数值的一致性，将结果上传至PC机，判定芯片是否检测成功。

电源板通过连接器与主控板连接，为主控板提供低压稳压源；电源板中DC-DC模块为TDK工业级开关电源模块，实现48V转5V，主控板使用LDO(low dropout regulator，低压差线性稳压器)将低压稳压源转换成各个硬件电路模块所需要的小电压和模拟量采集基准源，如1.8V，3.3V等等。电源板与主控板2对4*2黑色连接端子相互垂直连接，电源板在主控板的下方，电源板电源输入接口外接一个48V/6A规格的电源适配器，48V DC电源线从机柜引出接入电源板。

LoadBoard 1～4分别通过连接器与主控板连接，每个载板各设置一个无盖socket，LoadBoard 1～4装载4个相同尺寸结构的放置芯片的测试插座socket，机械手臂与socket对接，操作被测LCD驱动芯片放入和吸取。LoadBoard 1～4在主控板的上方，无盖socket 1～4在LoadBoard 1～4的上方。

主控板与4路LoadBoard设有256个模拟量采集通道，64个逻辑接口通道，64个电源通道，一共为8组2*24的接口连接器；主控板与电源板设有16个电源通道，为两边各一组4*2接口连接器，一边正极，另一边接地。LoadBoard 1～4与电源板可灵活更替。

ADC模块设置4个，分别为ADC 1-ADC4，均通过ADC控制总线与可编程逻辑器件连接，模拟开关矩阵为64个一分四模拟开关，其中256路输入口接在4路连接器，64路输出口接在4路ADC模块采集接口。

内存单元的容量为2GB，内存单元由4片512MB的DDR3组成，通过DDR总线与可编程逻辑器件连接，进行数据传输。

USB总线芯片可采用型号为SSZT009D的USB3.0总线芯片，在主控板上，通过USB控制总线与可编程逻辑器件连接，在主控板的下方装有立式USB母座，位于主控板下方靠近ATE出口位置，USB母座为立式结构B型，通过普通延长线将USB信号接到PC机USB3.0接口处。USB3.0芯片实现工业USB3.0总线通信协议机制。

主控板、电源板和LoadBoard 1～4共六块电路板，可集成为一整块电路板，LCD驱动芯片组接口、ADC模块组接口和DDR3分别都为菊花链分布，保持主控板的同步性。

本发明的LoadBoard 1～4和电源板具有可定制与可裁剪性，决定了其硬件结构布局比较灵活，根据用户不同芯片进行裁剪与定制。对于电源板，单SITE检测和多SITE检测主控板所耗功耗不同，切换电源板可以使电源最大效率化，让主控板寿命最大化；对于socket1～4，LCD驱动芯片根据厂商的不同、封装的不同，驱动管脚数量与接口协议也会不同，在主控板不需要改动的前提下节约了成本，避免多次开发造成不必要的人力资源消耗。

本申请还公开一种多SITE LCD驱动芯片检测方法，上位机经主控板与设置有待测LCD驱动芯片的若干载板连接，本实施例以4块载板为例，详述本发明的检测方法，包括：

如附图2所示，机械手臂将4组LCD驱动芯片放入socket，提供给PC机完成信息，PC机发送检测指令，载入LCD驱动命令信息，驱动256个LCD驱动芯片管脚输出波形；

主控板解析上位机传输的控制信息，启动模拟开关矩阵，ADC模块分批次对256路LCD驱动芯引脚进行模拟量信号采集，通过模拟量矩阵开关ADC模块采集单元分别对256口进行模拟采样，可编程逻辑器件PLL分频，同步以500KHz的采样速率对多SITE LCD驱动芯片进行数字采样读取，读取的值送往已分配好的DDR3内存单元。根据上位机载入的逻辑信息内的LCD驱动频率与LCD驱动芯片设置的duty(占空比)值，ADC模块通过模拟开关矩阵采样LCD驱动波形，将数据存入DDR3内存单元，ADC模块停止工作。采集完成后，可编程逻辑器件将数据从DDR3读出，通过算法判定BIAS与PC机发送是否一致。

判定算法的内存资源分配如图3所示，内存单元由4片DDR3组成，根据LCD驱动芯片的个数进行内存分配，每片DDR3存储对应的每个LCD驱动芯片的管脚波形数据。内存分配将4片DDR3 512MB内存分别存储4个SITE LCD驱动管脚波形数据；每片可分成64个“子BANK”，分别是：“BANK A 1～64”，“BANK B 1～64”，“BANK C 1～64”，“BANK D 1～64”。ADC模块对4路LCD驱动芯片最多共256个管脚输出的浮点阶梯信号通过模拟量矩阵开关进行采样。4SITE每路64路浮点阶梯信号数字量(为12bit)分别存入DDR3分割成的8MB最小单元，存入方式与“子BANK”呈一一映射方式，从每个“子BANK”的首地址开始存储。可编程逻辑器件对ADC模块的采样速率为500KHz，即2us。采样完毕后对DDR3进行循环“读取-＞计算”，共256次。计算每个“子BANK”中的阶梯信号的BIAS，与PC原始发出的BIAS相比对，判定多SITE LCD驱动芯片是否检测成功。

根据PC机提供的duty值(占空比)和可编程逻辑器件对ADC模块的固定采样速率500KHz，在256个8MB空间内，可以计算出存储的偏移地址i的值大小(i四舍五入取整数)，故分别读取V0，V1，...VN+1，能够得到一条V0-＞V1-＞...VN+1的阶梯曲线；为防止读取V0，V1，...VN+1刚好采到波形的上升沿或者下降沿，在256个8MB空间内，计算出i/2的值大小，有V′0，V′1，...V′N+1值，能够得到一条V′0-＞V′1-＞...V′N+1的阶梯曲线。阶梯信号曲线可以看作为有周期规律序列号，256条序列号与PC原始序列号进行比对判定结果。

一次检测结束，机械手将芯片取下进行下一批检测。

以上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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多SITE LCD驱动芯片检测方法，其特征在于，上位机经主控板与设置有待测LCD驱动芯片的若干载板连接，所述方法包括：

所述上位机发送检测指令，载入LCD驱动命令信息，驱动LCD驱动芯片管脚输出波形；

所述主控板解析上位机传输的控制信息，分批次对多路LCD驱动芯引脚进行模拟量信号采集，模数转换后将数据存入内存单元；然后将数据从内存单元读出，通过算法判定，核对每路波形电压偏置参数BIAS与上位机设定值的一致性，将结果上传至上位机，判定芯片是否检测成功。

2.根据权利要求1所述的多SITE LCD驱动芯片检测方法，其特征在于：所述主控板通过可编程逻辑器件实现被测LCD驱动芯片的逻辑控制，实现内存单元内存资源分配及读写、实现对各LCD驱动芯片多路波形的算法判定以及USB高速通信，进行LCD驱动芯片驱动全性能检测。

3.根据权利要求1所述的多SITE LCD驱动芯片检测方法，其特征在于：所述主控板通过ADC模块实现LCD驱动芯片引脚的模拟量信号采集和模数转换，模拟开关矩阵启动配合ADC模块进行信号采样。

4.根据权利要求1所述的多SITE LCD驱动芯片检测方法，其特征在于：所述内存单元由多片DDR3组成，根据LCD驱动芯片的个数进行内存分配，每片DDR3存储对应的每个LCD驱动芯片的管脚波形数据。

5.根据权利要求4所述的多SITE LCD驱动芯片检测方法，其特征在于：对每片DDR3的内存进行分割，分割成若干最小存储单元“子BANK”，每个子BANK大小为8MB，模数转换后的浮点阶梯信号数字量分别存入DDR3分割成的8MB最小单元，采样完毕后对DDR3进行循环“读取-＞计算”，计算每个“子BANK”中的阶梯信号的电压偏置参数BIAS，与上位机原始发出的电压偏置参数BIAS相比对，判定多SITE LCD驱动芯片是否检测成功。

6.根据权利要求5所述的多SITE LCD驱动芯片检测方法，其特征在于：根据上位机提供的被测LCD驱动芯片主频H1、设定占空比值1/x和可编程逻辑器件对ADC模块的固定采样速率H2，在若干8MB空间内，计算出存储的偏移地址i的值大小，i＝(H2*x)/HI，分别读取V0，V1，...VN+1，得到一条V0-＞V1-＞...VN+1的阶梯曲线；为防止读取V0，V1，...VN+1刚好采到波形的上升沿或者下降沿，在若干8MB空间内，计算出i/2的值大小，有V′0，V′1，...V′N+1值，得到一条V′0-＞V′1-＞...V′N+1的阶梯曲线，阶梯信号曲线看作为有周期规律序列号，每条序列号与PC原始序列号进行比对判定结果。

7.一种多SITE LCD驱动芯片检测装置，其特征在于：包括上位机、主控板、电源板和若干设置有待测LCD驱动芯片的载板，所述主控板包括可编程逻辑器件、内存单元、ADC模块、模拟开关矩阵和USB总线芯片，

所述可编程逻辑器件对USB总线芯片、模拟开关矩阵、ADC模块、LCD驱动芯片管脚进行控制；对上位机传输的控制信息进行解析，启动模拟开关矩阵和ADC模块进行数据采集；将ADC模块转换完成的数据根据内存分配存储到内存单元中；将内存单元中的数字电平值进行读取，算法判定，核对每路波形电压偏置参数BIAS与上位机设定值的一致性，将结果上传至上位机，判定芯片是否检测成功；

所述ADC模块分批次对多路LCD驱动芯片引脚进行模拟量信号采集；

所述电源板通过连接器与主控板连接，为主控板提供低压稳压源；

每个载板设置无盖测试插座，机械手臂与测试插座对接，操作被测LCD驱动芯片放入和吸取。

8.根据权利要求7所述的多SITE LCD驱动芯片检测装置，其特征在于：所述主控板与每个载板之间分别设置有模拟量采样通道、逻辑接口通道和电源通道，所述可编程逻辑器件通过LCD控制总线与逻辑接口通道连接，所述模拟开关矩阵与模拟量采样通道连接。

9.根据权利要求7所述的多SITE LCD驱动芯片检测装置，其特征在于：所述电源板包括工业级DC-DC 48V转5V开关电源，为主控板提供低压稳压源，主控板使用LDO将低压稳压源转换成各个硬件电路模块所需要的小电压和模拟量采集基准源。

10.根据权利要求7所述的多SITE LCD驱动芯片检测装置，其特征在于：所述载板设置有4个，分别通过连接器与主控板连接，所述ADC模块设置有4个，一一对应采集载板上LCD驱动芯片的数据，所述内存单元设置有与载板数量相对应的4片DDR3。

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