CN117524029A - 一种测试信号生成系统和面板检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种测试信号生成系统和面板检测设备,属于面板测试领域;其中,所提供的测试信号生成系统包括:集成在一块芯片上的输入模块、主控模块、电源模块以及信号生成模块;输入模块,用于接收测试命令并将测试命令发送给主控模块;主控模块,与输入模块、电源模块和信号生成模块分别相连,用于根据接收到的测试命令生成电源控制指令和信号生成指令,分别控制电源模块和信号生成模块进行相应的操作;并用于系统总体调度和控制;电源模块,用于接收电源控制指令,以向待测试的显示装置提供测试所需的电源信号;信号生成模块,用于接收信号生成指令,以生成测试用的图像信号。本发明采用一个芯片完成图像信号和电源输出,无芯片交互延时。
Description
技术领域
本发明属于面板测试领域,更具体地,涉及一种测试信号生成系统和面板检测设备。
背景技术
目前液晶模组测试装置所采用的图像信号发生器(Pattern Generator,PG)包括两个独立的图像信号板和电源板;其中,图像信号板用来向液晶模组输出图像信号,以便对液晶模组进行测试;电源板用来向液晶模组提供测试时所需电源。另外,PG中图像信号板和电源板各自需要单独的处理器,且需要分别配置两套软件,图像信号板作为主信号板,主信号板需要对控制信号进行分发、调度,还需要跟电源板进行通信,主信号板和电源板之间存在交互延时,导致PG的软硬件成本都比较高,且延时时间会对液晶模组等显示装置的测试造成干扰。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种测试信号生成系统和面板检测设备,旨在解决现有PG分别采用图像信号板和电源板,硬件成本高、软件开发设计难度、后期维护耗时且存在交互延时会对显示装置测试造成干扰的问题。
为实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种测试信号生成系统,包括:集成在一块芯片上的输入模块、主控模块、电源模块以及信号生成模块;
所述输入模块,用于接收测试命令并将测试命令发送给主控模块;
所述主控模块,与所述输入模块、电源模块和信号生成模块分别相连,用于根据接收到的测试命令生成电源控制指令和信号生成指令,分别控制电源模块和信号生成模块进行相应的操作;并用于系统总体调度和控制;
所述电源模块,用于接收所述电源控制指令,以向待测试的显示装置提供测试所需的电源信号,响应所述主控模块的调度和控制;
所述信号生成模块,用于接收所述信号生成指令,以生成测试用的图像信号,响应所述主控模块的调度和控制。
需要说明的是,主控模块芯片的处理器部分。电源模块是能够根据电源控制指令输出电源信号的电路或集成电路。信号生成模块是能够根据信号生成指令生成图像信号的电路或集成电路。电源模块和信号生成模块均集成在一个芯片上,与该芯片的处理器相互连接。
本发明通过一个芯片实现电源信号和图像信号的输出,使得图像信号和电源信号共用一个芯片和一套软件进行输出,缩短或避免了电源信号和图像信号之间的交互延时,避免了交互延时对显示装置测试造成的干扰。另外本发明通过一个芯片控制电源和图像信号输出,能够节约了开发成本,简化了软件开发维护。
具体地,本发明所提到的待测试的显示装置可以是:显示器、显示屏、显示面板或液晶模组等等。
在一种可能的实现方式中,所述电源模块,采用多个线程处理所述电源控制指令,提高对所述主控模块的利用率;所述多个线程包括:第一种线程和第二种线程,所述第一种线程和/或第二种线程均包括至少一个线程;所述第一种线程为能够立即响应事件指令的线程,所述第二种线程为能够延后响应事件指令的线程;所述电源模块将所述电源控制指令中的紧急事件分配到第一种线程进行处理,将所述电源控制指令中的非紧急事件分配到第二种线程进行处理。
本发明采用多线程处理电源控制指令,可以提升对主控模块的利用率,最大限度的发挥出对电源控制指令快速响应的特点,大大缩短了通信开销,提高了电源信号输出的实时性。
在一种可能的实现方式中,所述电源模块的第二种线程按照非紧急事件放入到线程的时间先后顺序执行对应的事件。
在一种可能的实现方式中,所述电源模块,通过宏定义配置电源模块的线程个数,并配置每个第二种线程的链表最多可创建的非紧急事件的个数。
在一种可能的实现方式中,所述电源模块,从一个第二种线程对应链表的入口指针处开始,当在第一个节点处创建第一个非紧急事件时,所述入口指针指向第一个节点;当第一个非紧急事件还未被操作且第二个非紧急事件需要被创建时,在第二个节点处创建第二个非紧急事件,此时所述入口指针仍指向第一个节点,以此类推;当某一个节点处的非紧急事件被操作后,在所述链表中删除该节点,并修改所述入口指针指向的节点,将其修改为指向所述该节点的下一个节点。
在一种可能的实现方式中,所述主控模块根据其与电源模块之间通信总线的相位占用情况动态调整所述电源控制指令的相位,使得所述电源控制指令动态匹配所述电源模块的相位要求。
本发明通过动态调整电源控制指令的相位,能够避免电源模块对所述电源控制指令的解析发生异常,导致对电源模块的控制失效,以在需要实时调整电源模块控制参数的应用场景中发挥积极作用。
其中,根据相位占用情况调整电源控制指令的相位为:遍历通信总线上所有可能的相位,确定出可用的预设长度的相位,在该相位区间内通信总线的时钟是预设电平,之后参考所述连续空闲相位的中间值配置所述电源控制指令的相位,使其在中值或中值附近载入有效数据(数据跳变),避免主控模块到电源模块之间电源控制指令经传输后产生变化,导致解析异常。
在一种可能的实现方式中,该系统还包括:数据共享模块;
所述数据共享模块,用于将所述至少一路电源信号的相关数据与所述信号生成模块共享,以减少电源信号输出和图像信号输出之间的相互影响。
可以理解的是,电源模块和信号生成模块间通过数据共享模块同步必要的数据,以此减少电源控制与图像信号之间相互影响,保证电源信号和图像信号之间的实时匹配性,提高电源动作的可靠性与稳定性,同时降低电源操作的硬件资源开销,提高电源信号输出的实时性。
在一种可能的实现方式中,所述至少一路电源信号的相关数据包括:当前输出的电源状态和监控的电源状态。
在一种可能的实现方式中,所述电源模块,包括:电源生成单元和电源监控单元;
所述电源生成单元,用于根据所述电源控制指令生成测试所需的电源信号;
所述电源监控单元,用于对所述电源生成单元生成的电源信号进行监控,保证输入到待测显示装置的电源信号满足需求。
示例地,所述图像信号包括以下信号中的至少之一:低压差分(Low VoltageDifferential Signaling,LVDS)信号,移动行业处理器接口(Mobile Industry ProcessorInterface,MIPI)信号或数字式视频接口(Display Port,DP)信号。
进一步地,所述电源信号包括:至少一路电源信号,所述至少一路电源信号包括以下几种信号中的至少一种:VGH、VGL、ELVDD、VDD、VDDIO、TPVDD、TPVDDIO、VBL、ELVESS等。
可以理解的是,本发明所提供的测试信号生成系统还可以包括:通信模块;该通信模块,用于实现主控模块与上位机的通信。主控模块能够对输入模块、电源模块、信号生成模块以及通信模块进行调度和控制。上位机能够用于实现对主控模块、电源模块和信号生成模块的软件功能进行开发,以完成对测试信号生成系统的业务开发,使得测试信号生成系统具备上述功能。
更进一步地,本发明还可以将核心模块通过通信模块与上位机连接,之后通过上位机实现对显示装置的测试。
具体地,所述通信模块包括RS232、RS485、USB、网口等通信接口。
第二方面,本发明提供了一种面板检测设备,包括:所述面板检测设备采用上述第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所提供的测试信号生成系统对显示装置进行测试。
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,具有以下有益效果:
本发明提供一种测试信号生成系统和面板检测设备,通过一个芯片实现电源信号和图像信号的输出,使得图像信号和电源信号共用一个芯片和一套软件进行输出,缩短或避免了电源信号和图像信号之间的交互延时,避免了交互延时对显示装置测试造成的干扰。另外本发明通过一个芯片控制电源和图像信号输出,能够节约了开发成本,简化了软件开发维护。且本发明采用多线程处理电源控制指令,可以提升对芯片的利用率,进一步缩短电源信号和图像信号之间的延时。
本发明提供一种测试信号生成系统和面板检测设备,将电源信号相关的数据与信号生成模块共享,以减少电源信号输出和图像信号输出之间的相互影响,提高电源动作的可靠性与实时性,同时降低电源操作的硬件资源开销,提高操作的实时性,保证双信号输出的匹配性能;进一步地,本发明动态调整电源控制指令的相位,能够避免电源模块对所述电源控制指令的解析发生异常,导致对电源模块的控制失效,以在需要实时调整电源模块控制参数的应用场景中发挥积极作用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的测试信号生成系统的架构图;
图2是本发明实施例提供的数据共享的示意图;
图3(a)是现有电源信号生成模块对指令进行常规操作的流程图;
图3(b)是本发明实施例提供的电源信号生成模块对指令进行延后操作的流程图;
图4(a)是本发明实施例提供的延后操作的一种示意图;
图4(b)是本发明实施例提供的延后操作的另一种示意图;
图5是本发明实施例提供的对电源控制指令进行相位调整的示意图。
具体实施方式
为方便理解,下面先对本发明实施例所涉及的英文简写和有关技术术语进行解释和描述。
下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。
图1是本发明实施例提供的测试信号生成系统的架构图;如图1所示,包括:集成在一块芯片上的输入模块500、主控模块100、电源模块200、信号生成模块300、数据共享模块400以及通信模块600;
所述输入模块500,用于接收测试命令并将测试命令发送给主控模块;
所述主控模块100,与所述输入模块、电源模块和信号生成模块分别相连,用于根据接收到的测试命令生成电源控制指令和信号生成指令,分别控制电源模块和信号生成模块进行相应的操作;并用于系统总体调度和控制;
所述电源模块200,用于接收所述电源控制指令,以向待测试的显示装置提供测试所需的电源信号,响应所述主控模块的调度和控制;
所述信号生成模块300,用于接收所述信号生成指令,以生成测试用的图像信号,响应所述主控模块的调度和控制。
数据共享模块400,用于将所述电源信号生成模块中用到的所述电源信号相关的数据与所述图像信号生成模块共享,以减少电源信号输出和图像信号输出之间的相互影响。
其中,数据共享模块400可以是共享内存。具体参见图2所示,本发明中电源模块和信号生成模块间采用共享内存用于同步必要的数据;以此减少电源控制与信号之间相互影响,提高电源动作的可靠性与稳定性,同时降低电源操作的硬件资源开销,提高实时性。
通信模块600,用于实现测试信号生成系统与上位机的通信。
需要说明的是,本发明中选用的芯片可以是一个片上系统(System on Chip,SOC),或其他具有指令响应、电源输出和信号输出三种功能的任何芯片。
可选地,信号生成模块300根据信号生成指令将信号源的信号转化为相应的图像信号后输出;其中,信号源用于提供信号生成模块300的原始信号。
在一个实施例中,本发明中通过主控模块来控制其他模块。如需远程操作,可通过通信接口外接远程控制盒来操作。兼容以前与上位机联机,通过上位机来测试相关模组。
其中,主控模块主要作为操作系统运行和应用程序运行及各模块之间控制。信号生成模块用于 生成图像信号输出。信号生成模块集成LVDS,MIPI以及DP信号输出功能。通过主控模块的控制,直接将信号源转为LVDS,MIPI,DP信号输出。
另外,电源模块生成多路电源输出,例如包括VGH、VGL、ELVDD、VDD、VDDIO、TPVDD、TPVDDIO、VBL以及ELVSS等,当电源须求变更时,可通过更换电源信号生成模块来解决。上述电源的缩写是行业通用的不同电源的简写。
示例的,输入模块可以包括自带的触摸屏外还可接键盘鼠标等。
进一步示例的,通信模块可以包括RS232、RS485、USB、网口等通信接口。其中,RS232和RS485行业通用的两种不同的接口标准。
在一个具体的实施例中:本领域技术人员可以理解的是,当芯片集成电源输出和图像信号输出的功能后,将不存在传统的两块芯片板间的通信开销,因此会加快电源控制指令的响应。但是由于指令处理的加快,没有板间通信的开销,使得电源模块收到指令的频率变高,这就要求电源模块处理的时间要缩短,传统的处理方法会遇到瓶颈使得传统的控制方案不再奏效。
进一步地,传统方式有硬件接口通信延时,交互会变慢,给电源板留有充分调度时间。虽然以前方案硬件复杂,但是每套板卡都有软件程序进行通信交互,整体软件交互架构复杂;本发明提供的方案图像信号和电源信号共用一个芯片,硬件简单,整体软件交互架构简单,但软件要做好调度算法。
可选地,电源模块,采用多个线程处理电源控制指令,提高对主控模块的利用率,以加快对电源控制指令的响应。
具体地,多个线程包括:第一种线程和第二种线程,所述第一种线程和/或第二种线程均包括至少一个线程;所述第一种线程为能够立即响应事件指令的线程,所述第二种线程为能够延后响应事件指令的线程;所述电源模块将所述电源控制指令中的紧急事件分配到第一种线程进行处理,将所述电源控制指令中的非紧急事件分配到第二种线程进行处理。
需要说明的是,参见图3(a),图3(a)是现有电源信号生成模块对指令进行常规操作的流程图;参见图3(a)所示,通常情况下电源信号生成模块或电源板接收到的指令包括顶半部和底半部,其中,顶半部用来处理紧急且耗时比较短的事件,底半部用来处理不紧急且耗时较长的事件,可以延后处理。因此,本发明提到的紧急事件指的是指令顶半部,非紧急事件指的是指令底半部。另外,由于非紧急事件可以延后处理,因此也可其为延后操作。
图3(b)是本发明实施例提供的电源模块对指令进行延后操作的流程图;本发明中电源模块采用多线程处理接收到的指令,图3(b)中以2个线程为例,线程1处理紧急事件,线程2处理延后操作,处理非紧急事件;线程2大量采用延后处理模式,取代传统电源操作中的阻塞等待,提升对电源控制指令的实时性响应性能,提高产品性能的同时,释放更多的硬件资源,以提高对芯片主控模块的利用率。
本发明技术人员经过仿真验证发现,传统PG处理多路同步开电耗时约1.5毫秒,本发明处理多路同步开电耗时约500微秒;可见本发明提供的方案较传统PG的电源板,多路同步开电性能提升了67%。因此,可以在一个芯片共用减少通信开销的前提下通过多线程处理提升了电源模块的开电性能。其中,开电指的是输出电源信号。
可以理解的是,电源模块中设有至少一个线程处理紧急事件,设有至少一个线程处理非紧急事件,且可以依据非紧急事件放入同一个线程上的时间顺序执行对应的事件。
图4(a)是本发明实施例提供的延后操作的一种示意图;参见图4(a),通过宏定义,来配置线程2最多可创建的延迟操作个数;从线程2对应两边指针入口entry处开始,当在第一个节点1st创建第一个延后操作应用时,entry指向1st号。
图4(b)是本发明实施例提供的延后操作的另一种示意图;参见图4(b),当第一个延后操作还未操作且第二个延后操作需要被创建时,把第二个延迟操作放到第二个节点2nd号,由于只有2个延迟操作等待被执行,此时entry仍指向1st号,以此类推。在线程2的链表上,当某个节点的延后操作被处理之后,在链表中将该节点删除并修改其指向的节点。
具体地,本发明使用两套线程或者更多套线程处理电源控制指令,可以最大限度的发挥出电源指令快速响应的特点,大大缩短了通信开销,提高了实时性。
在一个具体的实施例中,本发明可以采用模块化的电源软件架构设计;模块化的电源软件架构,指的是电源模块通过宏定义配置和调整处理电源控制指令的线程,线程可创建操作的个数。
另外,当显示装置对电源信号的须求变更时,可通过更换电源模块来解决,而不影响其他模块的功能。
在一个具体的实施例中,由于本发明将电源模块和信号生成模块共同继承在一个芯片上,则芯片的主控模块到电源模块之间的通信链路可能会发生变化,通信链路可能会变长,因此电源控制指令在传输过程中相位可能会发生变化,则电源模块将无法准确检测识别出电源控制指令,导致解析异常,影响电源信号的输出。因此,为了保证电源控制指令的准确性和实时性,主控模块根据其与电源模块之间通信总线的相位占用情况动态调整所述电源控制指令的相位,使得电源控制指令动态匹配电源模块的相位要求。本发明通过动态调整电源控制指令的相位,能够避免电源模块对电源控制指令的解析发生异常,导致对电源模块的控制失效,以在需要实时调整电源模块控制参数的应用场景中发挥积极作用。
示例地,上述电源控制指令相位的动态调整过程如下:1.遍历主控模块与电源模块之间通信总线上所有可能的相位(例如0~256),确定出可用的值(通常是一段连续的相位,例如10~20);2.找到这段可用相位的中值;3.主控模块根据可用的相位的中值重新配置所用电源模块的通信总线寄存器,并在前面找到的相位中值或中值附近载入电源控制指令的有效数据(数据跳变),保证数据传到到电源模块时能够被准确识别解析。
进一步地,本发明中动态调整电源控制指令的相位是调整传输电源控制指令的时钟线和数据线的相对位置。以主控模块和电源模块之间的通信总线采用I2C通信协议为例,参见图5所示,I2C通信协议中时钟为低电平时,数据跳变(上升沿或下降沿,图5以上升沿为例进行举例说明),能够被识别,时钟为高电平时,无法识别数据。因此,上述相位调整是将相位调整到一个对于电源模块最佳的位置,即在对应位置处电源模块接收到的数据发送跳变,且时钟是低电平,在此最佳位置电源模块能够准确识别电源控制指令。数据的跳变的区间即对应可用的相位,数据跳变处对应可用相位的中值或中值附近值。
具体地,本发明通过遍历相位,找到可用相位后调整电源控制指令的时钟和数据的相对位置,让数据和时钟的位置可以在上升沿和下降沿之间调整,以达到最佳位置。最佳位置可以定位为:不会因为物理链路波动打破传输规则,导致对电源控制指令解析发生异常。
综上所述,本发明提供的测试信号生成系统可以作为PG或面板检测设备使用,为显示装置提供测试所需的电源信号和图像信号。
现有技术一般分别设计电源板和信号板为显示装置供电和提供图像信号,需要两块芯片板,两套软件实现。为保证电源信号和图像信号之间的实时匹配,两块芯片板之间不可避免存在通信延时,会引入大量的板件通信开销。本发明在一个芯片上实现电源信号和图像信号的输出,可以避免采用两个主控芯片引入大量程序交互延时,减少或者避免电源信号和图像信号之间的延时,以利用该系统或设备实现对显示装置进行测试,提高对显示装置的测试性能。本发明中将图像信号和电源信号集成在一个芯片上控制输出,大大降低了硬件成本,配置一套软件系统实现任务调度分发控制,无芯片交互延时,程序版本少,后期维护容易。
应当理解的是,可以在本发明中使用的诸如“包括”以及“可以包括”之类的表述表示所公开的功能、操作或构成要素的存在性,并且并不限制一个或多个附加功能、操作和构成要素。在本发明中,诸如“包括”和/或“具有”之类的术语可解释为表示特定特性、数目、操作、构成要素、组件或它们的组合,但是不可解释为将一个或多个其它特性、数目、操作、构成要素、组件或它们的组合的存在性或添加可能性排除在外。
此外,在本发明中,表述“和/或”包括关联列出的词语中的任意和所有组合。例如,表述“A和/或B”可以包括A,可以包括B,或者可以包括A和B这二者。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种测试信号生成系统,其特征在于,包括:集成在一块芯片上的输入模块、主控模块、电源模块以及信号生成模块;
所述输入模块,用于接收测试命令并将测试命令发送给主控模块;
所述主控模块,与所述输入模块、电源模块和信号生成模块分别相连,用于根据接收到的测试命令生成电源控制指令和信号生成指令,分别控制电源模块和信号生成模块进行相应的操作;并用于系统总体调度和控制;
所述电源模块,用于接收所述电源控制指令,以向待测试的显示装置提供测试所需的电源信号,响应所述主控模块的调度和控制;
所述信号生成模块,用于接收所述信号生成指令,以生成测试用的图像信号,响应所述主控模块的调度和控制。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电源模块,采用多个线程处理所述电源控制指令,提高对所述主控模块的利用率;所述多个线程包括:第一种线程和第二种线程,所述第一种线程和/或第二种线程均包括至少一个线程;所述第一种线程为能够立即响应事件指令的线程,所述第二种线程为能够延后响应事件指令的线程;所述电源模块将所述电源控制指令中的紧急事件分配到第一种线程进行处理,将所述电源控制指令中的非紧急事件分配到第二种线程进行处理。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述电源模块的第二种线程按照非紧急事件放入到线程的时间先后顺序执行对应的事件。
4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述电源模块,通过宏定义配置总的线程个数,并配置每个第二种线程的链表最多可创建的非紧急事件的个数。
5.根据权利要求2至4任一项所述的系统,其特征在于,所述电源模块,从一个第二种线程对应链表的入口指针处开始,当在第一个节点处创建第一个非紧急事件时,所述入口指针指向第一个节点;当第一个非紧急事件还未被操作且第二个非紧急事件需要被创建时,在第二个节点处创建第二个非紧急事件,此时所述入口指针仍指向第一个节点,以此类推;当某一个节点处的非紧急事件被操作后,在所述链表中删除该节点,并修改所述入口指针指向的节点,将其修改为指向所述该节点的下一个节点。
6.根据权利要求1至4任一项所述的系统,其特征在于,所述主控模块根据其与电源模块之间通信总线的相位占用情况动态调整所述电源控制指令的相位,使得所述电源控制指令动态匹配所述电源模块的相位要求。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:数据共享模块;
所述数据共享模块,用于将所述至少一路电源信号的相关数据与所述信号生成模块共享,以减少电源信号输出和图像信号输出之间的相互影响。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述至少一路电源信号的相关数据包括:当前输出的电源状态和监控的电源状态。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电源模块,包括:电源生成单元和电源监控单元;
所述电源生成单元,用于根据所述电源控制指令生成测试所需的电源信号;
所述电源监控单元,用于对所述电源生成单元生成的电源信号进行监控,保证输入到待测显示装置的电源信号满足需求。
10.一种面板检测设备,其特征在于,包括:所述面板检测设备采用权利要求1至9任一项所述的测试信号生成系统对显示装置进行测试。
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