CN117423298A - 一种显示故障纠错及安全管理方法、单元及驱动芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示故障纠错及安全管理方法、单元及驱动芯片，属于驱动图像显示阵列的集成电路技术领域，解决现有故障检测检测过程需要多次的数据交互，而且需要人工进行干预或调整，过程繁琐、智能化程度差，对非专业维护人士不够友好，且无法准确获故障位置的问题。本发明包括对显示模组进行图像数据传输故障检测和传输安全检测的图像数据传输故障检测步骤或/和对图像数据显示故障检测的图像数据显示故障检测步骤。本发明用于显示故障检测。

Description

一种显示故障纠错及安全管理方法、单元及驱动芯片

技术领域

一种显示故障纠错及安全管理方法、单元及驱动芯片，用于显示故障检测，属于驱动图像显示阵列的集成电路技术领域。

背景技术

随着LED显示领域技术的发展，LED屏在日常生产生活中的应用越来越广泛，LED屏的不断升级过程中，更高的集成度、更低的功耗、更好的显示效果成为LED驱动技术发展所追求的方向。

显示模组在长时间的使用过程中，模组上的灯珠可能会出现故障，这会导致显示模组的显示效果变差，驱动芯片为了追求更好的显示效果，就必须要对这些故障电路进行处理。

传统故障检测中，上位机发送故障检测命令到发送卡，发送卡解析故障检测命令，然后向接收卡发送故障检测使能信号，接收卡接收到使能信号后向由接收卡驱动的当前显示模组对应的驱动芯片发送故障检测使能信号，驱动芯片接收到故障检测指令后，启动故障检测电路对显示模组进行故障检测。

驱动芯片将检测到的故障信息返还给接收卡，接收卡接收到故障信息后将故障信息返还给发送卡，发送卡接收到故障信息后将故障信息返还给PC上位机。上位机接收到返回的故障信息后，调试屏幕软件会对出现故障的灯珠的位置进行记录，然后上位机再次向发送卡发送显示图像数据的时候，故障灯珠对应的显示数据会被置0，通过给显示模组的故障位置发送数据0的方式来规避故障。

传统的故障电路管理模式需要上位机发送故障检测指令，接下来驱动芯片会对驱动电路进行对应的故障检测，然后将检测结果进行存储。上位机通过读取驱动芯片存储的状态数据可以获取显示模组上灯珠的状态信息，然后上位机根据获取的状态信息对发送的数据做出对应的调整，或者通过发送指令、发送控制信号对有故障的电路进行处理。整个检测过程需要多次的数据交互，而且通常还需要人工进行干预或调整，过程繁琐、智能化程度不够高，而且对非专业维护人士不够友好。

在显示系统的使用过程中，亦会出现人为导致的故障，例如人为的拆卸显示模组，导致整个显示画面出现残缺的地方。而暴露出的显示系统的内部电路很可能会导致数据安全问题，需要在智能化管理故障的同时需要提高数据传输的安全性，对显示模组的管理也提出了安全化的需求。

综上所述，现有故障检测存在如下技术问题：

1.检测过程需要多次的数据交互，而且需要人工进行干预或调整，过程繁琐、智能化程度差，对非专业维护人士不够友好，且无法准确获故障位置；

2、显示模组出现故障而未及时的进行故障检测并处理时，会导致故障一直存在从而影响显示效果，直到进行下一次故障检测时才能够进行修复，及时性差；

3.无法实现数据传输的安全性检测。

发明内容

针对上述研究的问题，本发明的目的在于提供一种显示故障检测方法，解决现有故障检测检测过程需要多次的数据交互，而且需要人工进行干预或调整，过程繁琐、智能化程度差，对非专业维护人士不够友好，且无法准确获故障位置的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种显示故障纠错及安全管理方法，包括对显示模组进行图像数据传输故障检测和传输安全检测的图像数据传输故障检测步骤或/和对图像数据显示故障检测的图像数据显示故障检测步骤。

进一步，图像数据传输故障检测步骤包括对数据传输故障检测的步骤和对图像数据传输安全检测的步骤；

数据传输故障检测的步骤包括在显示系统工作的过程中或在对显示系统进行检修时进行长时间无数据传输故障检测的步骤和对工作过程中驱动芯片异常断电检测的步骤；

长时间无数据传输故障检测的步骤为：

显示系统开始正常工作时，检测输入驱动芯片的显示数据的数据值在给定的长时间阈值范围内是否一直为0或者一直为1，若是，则判定显示数据传输出现故障，同时将故障信息进行存储，反之，未发生故障，其中，驱动芯片串联使用的情况下，第一颗驱动芯片的显示数据通过上位机输入，后级驱动芯片的显示数据通过上级驱动芯片输入，驱动芯片并联使用的情况下，每颗驱动芯片的显示数据都通过上位机输入；

对工作过程中驱动芯片异常断电检测的步骤为：

基于设定的电压阈值与时间阈值，在给定的长时间阈值范围内，实时判断工作电压的大小是否掉到电压阈值以下，若是，则判定发生了异常断电的现象，同时将故障信息进行存储，反之，未发生故障；

图像数据传输安全检测的步骤包括输出电路异常负载检测的步骤和数据随机码安全检测的步骤；

输出电路异常负载检测的步骤为：

驱动芯片正常串联或并联工作时，其负载为确定范围或定值的确定值，当驱动芯片的输出管脚接入了外围电路时，驱动芯片管脚会监测输出管脚的负载情况，若超过确定值时，判定驱动芯片出现异常负载故障，同时将故障信息进行存储；

数据随机码安全检测的步骤为：

驱动芯片串联工作时，图像数据在发送的过程中，在给定的时间间隔内，在发送图像数据后的空闲时间内会接收上级驱动芯片传输的一个或多个随机码，并与本驱动芯片配置的所有随机码进行匹配，匹配成功则认为传输数据是安全的，具体为：

若随机码的数量为1，则前级驱动芯片发送的唯一随机码与下级驱动芯片中的唯一随机码进行进行直接或间接匹配，如果随机码的数量大于1，则前级驱动芯片从大于1的随机码中随机挑选一个发送给下级驱动芯片，上级驱动芯片发送的随机码与下级驱动芯片中的所有随机码进行直接或间接匹配，若有一个随机码能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

若随机码的数量大于1，则前级驱动芯片从大于1的随机码中随机挑选多个按发送顺序发送给下级驱动芯片，上级驱动芯片发送的多个随机码分别与下级驱动芯片中的所有随机码进行直接或间接匹配，如果所有随机码都能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

驱动芯片并联工作时，各驱动芯片的输入随机码与自身的随机码进行直接匹配，若所有随机码能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

其中，各驱动芯片的随机码自行设定，或通过配置端口配置到各驱动芯片的FLASH中，同一显示系统中所有驱动芯片配置的随机码是相同的，发送顺序通过随机排序由上级驱动芯片发送给下级驱动芯片，或按照固定的顺序由上级驱动芯片发送给下级驱动芯片；

直接匹配是指直接进行两两对比，间接匹配是指利用编码算法对上级驱动芯片发送的随机码进行编码后再与当前驱动芯片进行匹配或对上级驱动芯片发送的随机码进行数学运算或逻辑运算后再与本级驱动芯片的随机码进行匹配。

进一步，图像数据显示故障检测的步骤包括：

用于产生故障检测使能信号的步骤；

用于接收到使能信号，对显示模组上的每一颗灯珠及充电电路进行故障检测的步骤，检测包括开路和短路检测，即逐行检测当前显示模组上的各灯珠或其供电电路是否存在故障，若存在故障，即获取灯珠或其供电电路对应的故障信息和故障位置，其中，灯珠或其供电电路的故障信息包括开路故障信息和短路故障信息，灯珠两端有电压，无电流时为开路，灯珠两端无电压，电流超过正常值为短路，供电电路是指行扫描开关切换阵列的输出和恒流电流管理阵列的输出；

用于存储显示模组中出现短路、开路的灯珠或其供电电路的故障位置和故障信息的步骤。

一种显示故障纠错及安全管理单元，对显示模组进行图像数据传输故障检测和传输安全检测的图像数据传输故障检测模块或/和对图像数据显示故障检测的图像数据显示故障检测模块。

进一步，图像数据传输故障检测模块包括数据传输故障检测模块和图像数据传输安全检测模块；

数据传输故障检测模块包括在显示系统工作的过程中或在对显示系统进行检修时进行长时间无数据传输故障检测和工作过程中驱动芯片异常断电检测的无数据传输故障检测单元和异常断电检测单元；

无数据传输故障检测单元的具体实现为：

显示系统开始正常工作时，检测输入驱动芯片的显示数据的数据值在给定的长时间阈值范围内是否一直为0或者一直为1，若是，则判定显示数据传输出现故障，同时将故障信息进行存储，反之，未发生故障，其中，驱动芯片串联使用的情况下，第一颗驱动芯片的显示数据通过上位机输入，后级驱动芯片的显示数据通过上级驱动芯片输入，驱动芯片并联使用的情况下，每颗驱动芯片的显示数据都通过上位机输入；

异常断电检测单元的具体实现为：

基于设定的电压阈值与时间阈值，在给定的长时间阈值范围内，实时判断工作电压的大小是否掉到电压阈值以下，若是，则判定发生了异常断电的现象，同时将故障信息进行存储，反之，未发生故障；

图像数据传输安全检测模块包括输出电路异常负载检测和数据随机码安全检测的异常负载检测单元和随机码安全检测单元；

异常负载检测单元的具体实现为：

驱动芯片正常串联或并联工作时，其负载为确定范围或定值的确定值，当驱动芯片的输出管脚接入了外围电路时，驱动芯片管脚会监测输出管脚的负载情况，若超过确定值时，判定驱动芯片出现异常负载故障，同时将故障信息进行存储；

随机码安全检测单元的具体实现为：

驱动芯片串联工作时，图像数据在发送的过程中，在给定的时间间隔内，在发送图像数据后的空闲时间内会接收上级驱动芯片传输的一个或多个随机码，并与本驱动芯片配置的所有随机码进行匹配，匹配成功则认为传输数据是安全的，具体为：

若随机码的数量为1，则前级驱动芯片发送的唯一随机码与下级驱动芯片中的唯一随机码进行直接或间接匹配，如果随机码的数量大于1，则前级驱动芯片从大于1的随机码中随机挑选一个发送给下级驱动芯片，上级驱动芯片发送的随机码与下级驱动芯片中的所有随机码进行直接或间接匹配，若有一个随机码能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

若随机码的数量大于1，则前级驱动芯片从大于1的随机码中随机挑选多个按发送顺序发送给下级驱动芯片，上级驱动芯片发送的多个随机码分别与下级驱动芯片中的所有随机码进行直接或间接匹配，如果所有随机码都能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

驱动芯片并联工作时，各驱动芯片的输入随机码与自身的随机码进行直接匹配，若所有随机码能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

其中，各驱动芯片的随机码自行设定，或通过配置端口配置到各驱动芯片的FLASH中，同一显示系统中所有驱动芯片配置的随机码是相同的，发送顺序通过随机排序由上级驱动芯片发送给下级驱动芯片，或按照固定的顺序由上级驱动芯片发送给下级驱动芯片；

直接匹配是指直接进行两两对比，间接匹配是指利用编码算法对上级驱动芯片发送的随机码进行编码后再与当前驱动芯片进行匹配或对上级驱动芯片发送的随机码进行数学运算或逻辑运算后再与本级驱动芯片的随机码进行匹配。

进一步，图像数据显示故障检测模块包括显示故障检测控制器、显示模组故障检测模块和显示模组故障状态控制存储器；

显示故障检测控制器：用于产生故障检测使能信号控制图像数据显示故障模块工作；

显示模组故障检测模块：用于接收到使能信号，对显示模组上的每一颗灯珠及充电电路进行故障检测的步骤，检测包括开路和短路检测，即逐行检测当前显示模组上的各灯珠或其供电电路是否存在故障，若存在故障，即获取灯珠或其供电电路对应的故障信息和故障位置，其中，灯珠或其供电电路的故障信息包括开路故障信息和短路故障信息，灯珠两端有电压，无电流时为开路，灯珠两端无电压，电流超过正常值为短路，供电电路是指行扫描开关切换阵列的输出和恒流电流管理阵列的输出；

显示模组故障状态存储器：用于存储显示模组中出现短路、开路的灯珠或其供电电路的故障位置和故障信息。

一种驱动芯片，包括：

全局时序管理系统：用于接收参考时钟RCLK或OSC输出的时钟数据，生成驱动芯片工作需要的工作时钟；

接口处理模块：接收数据源发送的配置数据、图像数据、工作电压和驱动芯片的负载数据，并将配置数据发送给系统管理器，图像数据发送给图像处理引擎和图像数据传输故障检测模块，同时，在接收到系统管理器存储的图像数据传输故障检测模块的故障信息后，不再进行数据输出；

系统管理器：用于存储故障信息和解析配置数据，然后根据解析得到的各模块的配置信息分别发送到对应的模块，控制各模块工作，模块包括全局时序管理系统、接口处理系统、图像处理引擎、能耗管理单元、恒流电流管理系统、行扫描开关切换阵列、混合驱动电流引擎、以及包括图像数据传输故障检测模块和图像数据显示故障检测模块的纠错及安全管理单元；和在读取到图像数据显示故障检测模块的故障信息后，并决定是否读取对应灯珠的数据并显示的控制信号；

FLASH：用于存储图像数据的矫正系数和随机码；

图像处理引擎：从FLASH中获取数据，采用图像亮度校正算法对输入图像数据矫正处理；

图像数据传输故障检测模块：从接口处理模块接收输入的图像数据检测驱动芯片的数据传输功能是否正常、接收工作电压检测驱动芯片是否存在异常掉电的情况、检测驱动芯片的负载数据是否存在异常负载或/和接收接口处理模块输入的随机码与FLASH存储的随机码进行比较来检测驱动芯片的数据传输功能是否安全，同时，将到的故障信息都会发送到系统管理器进行存储并将异常状态发送给接口处理模块；

图像数据显示故障检测模块：接收系统管理器发出的检测指令，用于检测显示模组中灯珠及其供电电路的工作状态是否存在短路、开路现象，并将得到的故障信息和故障位置进行存储；

能耗管理单元：接收系统管理器的控制信号向恒流电流管理阵列和行扫描开关切换阵列供电；

存储器控制单元：用于接收系统管理器的控制信号；

图像存储器：用于根据存储器控制单元接收的控制信号存储需要存储的矫正后且对应显示灯珠及其供电电路没有故障的图像数据；

混合电流驱动引擎：从图像存储器中读取需要显示的图像数据，采用图像数据格式转换算法进行格式转换后，通过自适应脉冲调制算法产生数据脉冲信号，数据脉冲信号分为R/G/B三路，并将数据脉冲信号输出给恒流电流管理阵列；

恒流电流管理阵列：将混合电流驱动引擎产生的数据脉冲信号作为充电电路的使能开关；

行扫描开关切换阵列：根据图像存储器中图像数据的显示情况产生脉冲信号作为使能开关；

显示模组与恒流电流管理阵列中的充电电路相连接，恒流电流管理阵列中的每一路充电电路连接显示模组中的一列灯珠；

显示模组与行扫描开关切换阵列中的充电电路相连接，行扫描开关切换阵列中的每一路充电电路连接显示模组中的一行灯珠。

本发明同现有技术相比，其有益效果表现在：

一、本发明中的驱动芯片内置自动化的故障电路管理系统(纠错及安全管理单元)，能够智能化的识别显示模组中的故障电路，能够存储显示模组上故障电路的位置，能够对显示模组上的故障电路进行自动化管理，保证显示模组的显示效果的同时，大大的降低了故障检测的复杂度，并节省了时间成本及人力成本；

二、本发明故障电路管理系统配合驱动芯片强大的能耗管理系统，可以对故障电路造成的能耗进行智能化管理，从而在处理显示故障的同时降低了显示系统的能耗；

三、本发明能自动化的检测传输故障，配合安全检查机制，对可能发生的数据安全问题提供保护措施，可以保护驱动芯片中传输的显示数据的安全，同时会在触动安全机制的同时会对系统的电路做节能处理；

四、通过故障检测中的图像数据传输安全检测，可提高图像数据传输的安全性。

附图说明

图1为本发明的部分框架示意图；

图2为本发明中显示模组故障状态控制存储器与显示模组相对应的结构示意图；

图3为本发明中显示模组故障状态控制存储器、数据存在器与显示模组相对应的结构示意图；

图4为本发明中故障像素周围的像素1～像素8都在正常的进行图像显示的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的描述。

对显示模组的显示管理需要更智能化，可以降低复杂度，减少人工参与的过程，因为人工与上位机的介入，当显示模组出现故障而未及时的进行故障检测时，就会导致故障一直存在从而影响显示效果，直到进行下一次故障检测时才能够进行修复，所以我们需要一种能够自动识别、及时的发现故障并自动对故障电路实施相应的管理措施的驱动方案，该方案应兼具及时性、准确度、智能化。

一种驱动芯片，包括：

全局时序管理系统：用于接收参考时钟RCLK或OSC输出的时钟数据，生成驱动芯片工作需要的工作时钟；

接口处理模块：接收数据源发送的配置数据、图像数据、工作电压和驱动芯片的负载数据，并将配置数据发送给系统管理器，图像数据发送给图像处理引擎和图像数据传输故障检测模块，同时，在接收到系统管理器存储的图像数据传输故障检测模块的故障信息后，不再进行数据输出；

系统管理器：用于存储故障信息和解析配置数据，然后根据解析得到的各模块的配置信息分别发送到对应的模块，控制各模块工作，模块包括全局时序管理系统、接口处理系统、图像处理引擎、能耗管理单元、恒流电流管理系统、行扫描开关切换阵列、混合驱动电流引擎、以及包括图像数据传输故障检测模块和图像数据显示故障检测模块的纠错及安全管理单元；和在读取到图像数据显示故障检测模块的故障信息后，并决定是否读取对应灯珠的数据并显示的控制信号；

FLASH：用于存储图像数据的矫正系数和随机码；

图像处理引擎：从FLASH中获取数据，采用图像亮度校正算法对输入图像数据矫正处理，并将处理后的数据发送给能耗管理单元；

图像数据传输故障检测模块：从接口处理模块接收输入的图像数据检测驱动芯片的数据传输功能是否正常、接收工作电压检测驱动芯片是否存在异常掉电的情况、检测驱动芯片的负载数据是否存在异常负载或/和接收接口处理模块输入的随机码与FLASH存储的随机码进行比较来检测驱动芯片的数据传输功能是否安全，同时，将到的故障信息都会发送到系统管理器进行存储并将异常状态发送给接口处理模块；

图像数据传输故障检测模块包括数据传输故障检测模块和图像数据传输安全检测模块；

数据传输故障检测模块包括在显示系统工作的过程中或在对显示系统进行检修时进行长时间无数据传输故障检测和工作过程中驱动芯片异常断电检测的无数据传输故障检测单元和异常断电检测单元；

无数据传输故障检测单元的具体实现为：

显示系统开始正常工作时，检测输入驱动芯片的显示数据的数据值在给定的长时间阈值范围内是否一直为0或者一直为1，若是，则判定显示数据传输出现故障，同时将故障信息进行存储，反之，未发生故障，其中，驱动芯片串联使用的情况下，第一颗驱动芯片的显示数据通过上位机输入，后级驱动芯片的显示数据通过上级驱动芯片输入，驱动芯片并联使用的情况下，每颗驱动芯片的显示数据都通过上位机输入；

异常断电检测单元的具体实现为：

基于设定的电压阈值与时间阈值，在给定的长时间阈值范围内，实时判断工作电压的大小是否掉到电压阈值以下，若是，则判定发生了异常断电的现象，同时将故障信息进行存储，反之，未发生故障；

图像数据传输安全检测模块包括输出电路异常负载检测和数据随机码安全检测的异常负载检测单元和随机码安全检测单元；

异常负载检测单元的具体实现为：

驱动芯片正常串联或并联工作时，其负载为确定范围或定值的确定值，当驱动芯片的输出管脚接入了外围电路时，驱动芯片管脚会监测输出管脚的负载情况，若超过确定值时，判定驱动芯片出现异常负载故障，同时将故障信息进行存储；

随机码安全检测单元的具体实现为：

图像数据在发送的过程中，在给定的时间间隔内，在发送图像数据后的空闲时间内会接收上级驱动芯片传输的一个或多个随机码，并与本驱动芯片配置的所有随机码进行匹配，匹配成功则认为传输数据是安全的，具体为：

若随机码的数量为1，则前级驱动芯片发送的唯一随机码与下级驱动芯片中的唯一随机码进行匹配，如果随机码的数量大于1，则前级驱动芯片从大于1的随机码中随机挑选一个发送给下级驱动芯片，上级驱动芯片发送的随机码与下级驱动芯片中的所有随机码进行直接或间接匹配，若所有随机码能够匹配上，则认为匹配成功，反之匹配失败；

若随机码的数量大于1，则前级驱动芯片从大于1的随机码中随机挑选多个按发送顺序发送给下级驱动芯片，上级驱动芯片发送的多个随机码分别与下级驱动芯片中的所有随机码进行直接或间接匹配，如果所有随机码都能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

其中，随机码自行设定，通过配置端口配置到各驱动芯片的FLASH中，同一显示系统中所有驱动芯片配置的随机码是相同的，发送顺序通过随机排序由上级驱动芯片发送给下级驱动芯片，或按照固定的顺序由上级驱动芯片发送给下级驱动芯片；

直接匹配是指直接进行两两对比，间接匹配是指利用编码算法对上级驱动芯片发送的随机码进行编码后再与当前驱动芯片进行匹配或对上级驱动芯片发送的随机码进行数学运算或逻辑运算后再与本级驱动芯片的随机码进行匹配。

图像数据显示故障检测模块：接收系统管理器发出的检测指令，用于检测显示模组中灯珠的工作状态是否存在短路、开路现象，并将得到的故障信息和故障位置进行存储；

图像数据显示故障检测模块包括显示故障检测控制器、显示模组故障检测模块和显示模组故障状态控制存储器；

显示故障检测控制器：用于产生故障检测使能信号控制图像数据显示故障模块工作；

显示模组故障检测模块：用于接收到使能信号，对显示模组上的每一颗灯珠及充电电路进行故障检测，检测包括开路和短路检测，即逐行检测当前显示模组上的各灯珠的供电电路是否存在故障，若存在故障，即获取灯珠对应的故障信息和故障位置，其中，灯珠的故障信息包括开路故障信息和短路故障信息，灯珠两端有电压，无电流时为开路，灯珠两端无电压，电流超过正常值为短路，供电电路是指行扫描开关切换阵列的输出和恒流电流管理阵列的输出；

显示模组故障状态存储器：用于存储显示模组中出现短路、开路的灯珠的故障位置和故障信息。

能耗管理单元：接收系统管理器的控制信号向恒流电流管理阵列和行扫描开关切换阵列供电；

存储器控制单元：用于接收能耗管理单元的控制信号；

图像存储器：用于根据控制信号存储需要存储的矫正后的图像数据；

混合电流驱动引擎：从图像存储器中读取矫正后的图像数据，采用图像数据格式转换算法进行格式转换后，通过自适应脉冲调制算法产生数据脉冲信号，数据脉冲信号分为R/G/B三路，并将数据脉冲信号输出给恒流电流管理阵列；

恒流电流管理阵列：将混合电流驱动引擎产生的数据脉冲信号作为充电电路的使能开关；

行扫描开关切换阵列：根据图像存储器中图像数据的显示情况产生脉冲信号作为使能开关；

显示模组与恒流电流管理阵列中的充电电路相连接，恒流电流管理阵列中的每一路充电电路连接显示模组中的一列灯珠；

显示模组与行扫描开关切换阵列中的充电电路相连接，行扫描开关切换阵列中的每一路充电电路连接显示模组中的一行灯珠。

本发明中，显示故障检测(即纠错及安全管理)包括图像数据传输故障检测和图像数据显示故障检测，显示模组的故障检测全部由驱动芯片自动完成。

图像数据传输故障检测模块通过图像数据传输安全检测模块710和数据传输故障检测模块711完成，可以检测数据传输是否出现故障，可以保障图像数据的正确性和安全性。

图像数据显示故障检测模块包括自动故障检测、自动存储、自动故障处理功能。不需要将故障信息由驱动芯片发送，经过一层一层的传递给上位机(即由驱动芯片传递给接收卡，接收卡接收信息后传递给发送卡，然后再由发送卡传递给上位机)，然后由上位机进行处理后再发送给驱动芯片的循环，大大的简化了显示模组故障检测的检测流程。

显示故障检测控制器701负责产生故障检测使能，故障检测的使能可以通过多种方式产生，故障检测使能可以是固定时间间隔产生，可以是固定帧数图像间隔产生，也可以是上电后固定产生，具体的使能可以通过驱动芯片的配置系统进行配置，选择适合应用场景的检测方案。

显示故障检测控制器701将产生的故障检测使能发送给显示模组故障检测模块702，显示模组故障检测模块702被激活后，与恒流电流管理阵列709、行扫描开关切换阵列708一起工作，对显示模组703进行故障检测。故障检测按行为单位逐行进行检测，如果显示模组当前灯珠的检测结果为发生故障，则显示模组故障检测模块702将故障信息发送给系统管理，将发生故障的模组位置信息发送给显示模组状态控制存储器704进行存储。显示模组故障检测模块会检测对应模组的所有灯珠，找出所有故障电路。

如图2所示，检测完显示模组后会，会关闭显示模组中出现故障的供电电路，开始正常的图像显示流程。显示模组状态控制存储器704为一个二维矩阵，矩阵的每一个元素包含了显示模组上对应灯珠的状态信息，显示模组状态控制存储器的每一个元素与显示模组上的灯珠呈一一对应的关系，图中显示模组的黑色圆圈表示显示模组中此处的显示像素存在故障，图2中显示模组状态控制存储器的黑色正方形表示此坐标对应的显示模组存在故障。显示系统开始正常接收图像数据的时候，会先检查显示数据对应位置的灯珠与电路是否存在故障，检查的过程通过读取显示模组状态控制存储器704中存储的整个模组的故障信息来实现。

如图3所示，如果从显示模组状态控制存储器中读取的状态信息显示当前图像数据对应的显示灯珠801的状态为故障，则存储器控制单元不会将当前图像数据写入图像存储器706中对应的位置802。当显示系统开始读取数据进行显示的时候，亦会先通过读取显示模组状态控制存储器中801的状态信息，如果显示灯珠的状态为故障，则系统不会从数据存储器802读取数据，同时显示模组对应的像素位置803也不会显示任何图像数据。

如果从显示模组状态控制存储器中读取的状态信息显示当前图像数据对应的显示灯珠的状态为正常工作，则存储器控制单元将图像数据写入图像存储器706进行存储，当显示系统进行显示时，系统会从图像存储器706中读取数据信息并进行正常的显示。

驱动芯片从显示模组状态控制存储器704中获取故障信息后，会将故障信息发送给混合电流驱动引擎707，告知混合电流驱动引擎707中的算法处理单元没有新的数据需要进行算法处理。

驱动芯片从显示模组状态控制存储器704中获取故障信息后，会将故障信息发送给能耗管理模块控制行扫描开关切换阵列708与恒流电流管理阵列709，轮到给故障灯珠进行充电时，关闭对应的充电电路。

如图4所示，每一个显示像素由红绿蓝三色灯珠构成，如果其中一种颜色的灯珠出现了故障，系统会同时关闭此像素对应的三色灯珠，避免显示像素出现偏色的现象。当关闭了显示像素的红绿蓝灯珠的充电电路后，不再对红绿蓝三灯珠进行充电(由能耗管理系统控制不进行数据读取，恒流电流管理阵列和行扫描开关切换阵列实现同一位置的其它颜色的灯珠关闭)，此显示像素在屏幕上表现出来的颜色为黑色，如图4中显示模组上的像素901所示，但是由于此故障像素周围的像素1～像素8都在正常的进行图像显示，这些灯珠皆会正常的发光，从视觉效果来看，故障像素的黑色很难被直观的观察出来，因为此像素的黑色被周围灯珠发出的光掩盖了。通过这种处理方式可以将因为故障像素或电路对显示系统的成像效果产生的影响降到最低。

系统管理器705中会存储显示模组的工作状态，即此显示模组是否存在故障灯珠或故障电路。工作状态信息可以通过驱动芯片的接口进行读取，从而获取驱动芯片驱动的显示模组是否存在故障。同时显示模组状态控制存储器704中的状态信息也可以通过驱动芯片的接口进行读取，可以准确的获取故障灯珠或电路的位置信息，对于后续的维修提供了位置信息。

通过此方法，驱动芯片可以全自动的进行故障检测，不需要额外的人工干预就可以灵活的进行故障检测，大大的简化了故障检测流程。同时针对出现故障的电路，通过显示模组状态控制存储器对充电电路进行管理，降低了故障灯珠或电路产生的能耗，也降低了驱动芯片本身的能耗。

同时，本驱动芯片支持对图像数据传输故障进行检测。

数据传输故障检测会对数据是否进行有效的传输进行检测。检测机制可以通过配置选择是否开启，如果选择不开启图像数据有效传输检测功能，则驱动芯片不会对数据进行检测。如果需要开启检测机制，则当驱动芯片上电后，首先对驱动芯片进行常规配置，完成配置并准备发送图像数据时通过配置打开检测开关。

检测机制会检测驱动芯片的端口是否有输入有效信号，如果长时间未输入有效数据，则检测机制会判断数据传输出现异常，将异常信号发送到系统管理器进行存储，系统管理器内保存的状态信息可以通过驱动芯片的端口进行读取。

驱动芯片的接口处有断电检测电路，会检测与其串联的显示驱动芯片在工作中是否存在异常断电的情况。同样的，检测机制可以通过配置选择是否开启，如果不开启则不会对显示模组是否断电进行检测，如果开启则会检测是否出现断电的情况，如果出现断电的情况，则表示驱动芯片出现了故障或者驱动芯片被人为的断电，此时与驱动芯片串联的上一级驱动芯片会记录此故障信息，并将此故障信息传输到系统管理器进行存储。

如果驱动芯片为串联使用，当检测到下一级芯片存在异常断电的情况，则上一级芯片不再输出图像数据，可以保护图像数据，同时也可以节省能耗。

数据传输故障检测还会对图像数据的安全性进行检测。图像数据在发送的过程中，在一定时间间隔内，在发送图像数据后的blank(随机码)时间内会发送一个随机码给下一级驱动芯片，驱动芯片内置了识别码，如果随机码和识别码能够吻合，则认为传输数据是安全的，下级驱动芯片会将匹配结果传输给上级芯片，表示数据传输是安全的。

随机码和识别码可以通过驱动芯片的端口配置给系统管理器，系统按照一定的顺序从中获取随机码并向下级驱动芯片发送。同一模组配置同一组随机码与识别码。

如果随机码和识别码不能够匹配，则下级芯片会返回不匹配的信息给上级芯片进行安全告警，上级芯片会停止向下级芯片发送图像数据，确保图像数据的安全。如果下级芯片未返回匹配信息，也认定下级芯片出现了故障，同样的上级芯片会停止向下级芯片发送数据。

通过上述机制，可以避免电路中的驱动芯片被其它芯片置换，从而导致数据安全问题。

针对每一块驱动芯片，可以将异常信息通过外置LED灯来直观的表征当前驱动芯片的工作状态，如LED灯灭则表示正常工作，反之驱动芯片存在故障。

以上仅是本发明众多具体应用范围中的代表性实施例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用变换或是等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种显示故障纠错及安全管理方法，其特征在于：包括对显示模组进行图像数据传输故障检测和传输安全检测的图像数据传输故障检测步骤或/和对图像数据显示故障检测的图像数据显示故障检测步骤。

2.根据权利要求1所述的一种显示故障纠错及安全管理方法，其特征在于，图像数据传输故障检测步骤包括对数据传输故障检测的步骤和对图像数据传输安全检测的步骤；

数据传输故障检测的步骤包括在显示系统工作的过程中或在对显示系统进行检修时进行长时间无数据传输故障检测的步骤和对工作过程中驱动芯片异常断电检测的步骤；

长时间无数据传输故障检测的步骤为：

显示系统开始正常工作时，检测输入驱动芯片的显示数据的数据值在给定的长时间阈值范围内是否一直为0或者一直为1，若是，则判定显示数据传输出现故障，同时将故障信息进行存储，反之，未发生故障，其中，驱动芯片串联使用的情况下，第一颗驱动芯片的显示数据通过上位机输入，后级驱动芯片的显示数据通过上级驱动芯片输入，驱动芯片并联使用的情况下，每颗驱动芯片的显示数据都通过上位机输入；

对工作过程中驱动芯片异常断电检测的步骤为：

基于设定的电压阈值与时间阈值，在给定的长时间阈值范围内，实时判断工作电压的大小是否掉到电压阈值以下，若是，则判定发生了异常断电的现象，同时将故障信息进行存储，反之，未发生故障；

图像数据传输安全检测的步骤包括输出电路异常负载检测的步骤和数据随机码安全检测的步骤；

输出电路异常负载检测的步骤为：

驱动芯片正常串联或并联工作时，其负载为确定范围或定值的确定值，当驱动芯片的输出管脚接入了外围电路时，驱动芯片管脚会监测输出管脚的负载情况，若超过确定值时，判定驱动芯片出现异常负载故障，同时将故障信息进行存储；

数据随机码安全检测的步骤为：

驱动芯片串联工作时，图像数据在发送的过程中，在给定的时间间隔内，在发送图像数据后的空闲时间内会接收上级驱动芯片传输的一个或多个随机码，并与本驱动芯片配置的所有随机码进行匹配，匹配成功则认为传输数据是安全的，具体为：

若随机码的数量为1，则前级驱动芯片发送的唯一随机码与下级驱动芯片中的唯一随机码进行进行直接或间接匹配，如果随机码的数量大于1，则前级驱动芯片从大于1的随机码中随机挑选一个发送给下级驱动芯片，上级驱动芯片发送的随机码与下级驱动芯片中的所有随机码进行直接或间接匹配，若有一个随机码能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败：

若随机码的数量大于1，则前级驱动芯片从大于1的随机码中随机挑选多个按发送顺序发送给下级驱动芯片，上级驱动芯片发送的多个随机码分别与下级驱动芯片中的所有随机码进行直接或间接匹配，如果所有随机码都能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

驱动芯片并联工作时，各驱动芯片的输入随机码与自身的随机码进行直接匹配，若所有随机码能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

其中，各驱动芯片的随机码自行设定，或通过配置端口配置到各驱动芯片的FLASH中，同一显示系统中所有驱动芯片配置的随机码是相同的，发送顺序通过随机排序由上级驱动芯片发送给下级驱动芯片，或按照固定的顺序由上级驱动芯片发送给下级驱动芯片；

直接匹配是指直接进行两两对比，间接匹配是指利用编码算法对上级驱动芯片发送的随机码进行编码后再与当前驱动芯片进行匹配或对上级驱动芯片发送的随机码进行数学运算或逻辑运算后再与本级驱动芯片的随机码进行匹配。

3.根据权利要求2所述的一种显示故障纠错及安全管理方法，其特征在于，图像数据显示故障检测的步骤包括：

用于产生故障检测使能信号的步骤；

用于接收到使能信号，对显示模组上的每一颗灯珠及充电电路进行故障检测的步骤，检测包括开路和短路检测，即逐行检测当前显示模组上的各灯珠或其供电电路是否存在故障，若存在故障，即获取灯珠或其供电电路对应的故障信息和故障位置，其中，灯珠或其供电电路的故障信息包括开路故障信息和短路故障信息，灯珠两端有电压，无电流时为开路，灯珠两端无电压，电流超过正常值为短路，供电电路是指行扫描开关切换阵列的输出和恒流电流管理阵列的输出；

用于存储显示模组中出现短路、开路的灯珠或其供电电路的故障位置和故障信息的步骤。

4.一种显示故障纠错及安全管理单元，其特征在于：对显示模组进行图像数据传输故障检测和传输安全检测的图像数据传输故障检测模块或/和对图像数据显示故障检测的图像数据显示故障检测模块。

5.根据权利要求4所述的一种显示故障纠错及安全管理单元，其特征在于，图像数据传输故障检测模块包括数据传输故障检测模块和图像数据传输安全检测模块；

数据传输故障检测模块包括在显示系统工作的过程中或在对显示系统进行检修时进行长时间无数据传输故障检测和工作过程中驱动芯片异常断电检测的无数据传输故障检测单元和异常断电检测单元；

无数据传输故障检测单元的具体实现为：

显示系统开始正常工作时，检测输入驱动芯片的显示数据的数据值在给定的长时间阈值范围内是否一直为0或者一直为1，若是，则判定显示数据传输出现故障，同时将故障信息进行存储，反之，未发生故障，其中，驱动芯片串联使用的情况下，第一颗驱动芯片的显示数据通过上位机输入，后级驱动芯片的显示数据通过上级驱动芯片输入，驱动芯片并联使用的情况下，每颗驱动芯片的显示数据都通过上位机输入；

异常断电检测单元的具体实现为：

基于设定的电压阈值与时间阈值，在给定的长时间阈值范围内，实时判断工作电压的大小是否掉到电压阈值以下，若是，则判定发生了异常断电的现象，同时将故障信息进行存储，反之，未发生故障；

图像数据传输安全检测模块包括输出电路异常负载检测和数据随机码安全检测的异常负载检测单元和随机码安全检测单元；

异常负载检测单元的具体实现为：

驱动芯片正常串联或并联工作时，其负载为确定范围或定值的确定值，当驱动芯片的输出管脚接入了外围电路时，驱动芯片管脚会监测输出管脚的负载情况，若超过确定值时，判定驱动芯片出现异常负载故障，同时将故障信息进行存储；

随机码安全检测单元的具体实现为：

驱动芯片串联工作时，图像数据在发送的过程中，在给定的时间间隔内，在发送图像数据后的空闲时间内会接收上级驱动芯片传输的一个或多个随机码，并与本驱动芯片配置的所有随机码进行匹配，匹配成功则认为传输数据是安全的，具体为：

若随机码的数量为1，则前级驱动芯片发送的唯一随机码与下级驱动芯片中的唯一随机码进行直接或间接匹配，如果随机码的数量大于1，则前级驱动芯片从大于1的随机码中随机挑选一个发送给下级驱动芯片，上级驱动芯片发送的随机码与下级驱动芯片中的所有随机码进行直接或间接匹配，若有一个随机码能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

若随机码的数量大于1，则前级驱动芯片从大于1的随机码中随机挑选多个按发送顺序发送给下级驱动芯片，上级驱动芯片发送的多个随机码分别与下级驱动芯片中的所有随机码进行直接或间接匹配，如果所有随机码都能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

驱动芯片并联工作时，各驱动芯片的输入随机码与自身的随机码进行直接匹配，若所有随机码能够匹配上，则认为匹配成功，反之，匹配失败；

其中，各驱动芯片的随机码自行设定，或通过配置端口配置到各驱动芯片的FLASH中，同一显示系统中所有驱动芯片配置的随机码是相同的，发送顺序通过随机排序由上级驱动芯片发送给下级驱动芯片，或按照固定的顺序由上级驱动芯片发送给下级驱动芯片；

直接匹配是指直接进行两两对比，间接匹配是指利用编码算法对上级驱动芯片发送的随机码进行编码后再与当前驱动芯片进行匹配或对上级驱动芯片发送的随机码进行数学运算或逻辑运算后再与本级驱动芯片的随机码进行匹配。

6.根据权利要求5所述的一种显示故障纠错及安全管理单元，其特征在于，图像数据显示故障检测模块包括显示故障检测控制器、显示模组故障检测模块和显示模组故障状态控制存储器；

显示故障检测控制器：用于产生故障检测使能信号控制图像数据显示故障模块工作；

显示模组故障检测模块：用于接收到使能信号，对显示模组上的每一颗灯珠及充电电路进行故障检测的步骤，检测包括开路和短路检测，即逐行检测当前显示模组上的各灯珠或其供电电路是否存在故障，若存在故障，即获取灯珠或其供电电路对应的故障信息和故障位置，其中，灯珠或其供电电路的故障信息包括开路故障信息和短路故障信息，灯珠两端有电压，无电流时为开路，灯珠两端无电压，电流超过正常值为短路，供电电路是指行扫描开关切换阵列的输出和恒流电流管理阵列的输出；

显示模组故障状态存储器：用于存储显示模组中出现短路、开路的灯珠或其供电电路的故障位置和故障信息。

7.一种驱动芯片，其特征在于，包括：

全局时序管理系统：用于接收参考时钟RCLK或OSC输出的时钟数据，生成驱动芯片工作需要的工作时钟；

接口处理模块：接收数据源发送的配置数据、图像数据、工作电压和驱动芯片的负载数据，并将配置数据发送给系统管理器，图像数据发送给图像处理引擎和图像数据传输故障检测模块，同时，在接收到系统管理器存储的图像数据传输故障检测模块的故障信息后，不再进行数据输出；

系统管理器：用于存储故障信息和解析配置数据，然后根据解析得到的各模块的配置信息分别发送到对应的模块，控制各模块工作，模块包括全局时序管理系统、接口处理系统、图像处理引擎、能耗管理单元、恒流电流管理系统、行扫描开关切换阵列、混合驱动电流引擎、以及包括图像数据传输故障检测模块和图像数据显示故障检测模块的纠错及安全管理单元；和在读取到图像数据显示故障检测模块的故障信息后，并决定是否读取对应灯珠的数据并显示的控制信号；

FLASH：用于存储图像数据的矫正系数和随机码；

图像处理引擎：从FLASH中获取数据，采用图像亮度校正算法对输入图像数据矫正处理；

图像数据传输故障检测模块：从接口处理模块接收输入的图像数据检测驱动芯片的数据传输功能是否正常、接收工作电压检测驱动芯片是否存在异常掉电的情况、检测驱动芯片的负载数据是否存在异常负载或/和接收接口处理模块输入的随机码与FLASH存储的随机码进行比较来检测驱动芯片的数据传输功能是否安全，同时，将到的故障信息都会发送到系统管理器进行存储并将异常状态发送给接口处理模块；

图像数据显示故障检测模块：接收系统管理器发出的检测指令，用于检测显示模组中灯珠及其供电电路的工作状态是否存在短路、开路现象，并将得到的故障信息和故障位置进行存储；

能耗管理单元：接收系统管理器的控制信号向恒流电流管理阵列和行扫描开关切换阵列供电；

存储器控制单元：用于接收系统管理器的控制信号；

图像存储器：用于根据存储器控制单元接收的控制信号存储需要存储的矫正后且对应显示灯珠及其供电电路没有故障的图像数据；

混合电流驱动引擎：从图像存储器中读取需要显示的图像数据，采用图像数据格式转换算法进行格式转换后，通过自适应脉冲调制算法产生数据脉冲信号，数据脉冲信号分为R/G/B三路，并将数据脉冲信号输出给恒流电流管理阵列；

恒流电流管理阵列：将混合电流驱动引擎产生的数据脉冲信号作为充电电路的使能开关；

行扫描开关切换阵列：根据图像存储器中图像数据的显示情况产生脉冲信号作为使能开关；

显示模组与恒流电流管理阵列中的充电电路相连接，恒流电流管理阵列中的每一路充电电路连接显示模组中的一列灯珠；

显示模组与行扫描开关切换阵列中的充电电路相连接，行扫描开关切换阵列中的每一路充电电路连接显示模组中的一行灯珠。