JP6592596B2

JP6592596B2 - 共有プロトコル層マルチチャンネル表示インタフェース信号生成システム及び方法

Info

Publication number: JP6592596B2
Application number: JP2018520165A
Authority: JP
Inventors: 鄭増強; 許恩; 欧昌東; 許笛; 帥敏; ▲どん▼標華
Original assignee: Wuhan Jingce Electronic Group Co Ltd
Current assignee: Wuhan Jingce Electronic Group Co Ltd
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2019-10-16
Anticipated expiration: 2036-06-27
Also published as: WO2017067203A1; CN105427772B; CN105427772A; JP2019504521A; KR20180072790A; KR102070533B1

Description

本発明は、DP（Display Port（ディスプレイポート））インタフェースを有する液晶モジュールの表示及テストの技術分野に関し、特に、共有プロトコル層マルチチャンネル表示インタフェース信号生成システム及び方法に関する。

従来のLVDS（Low-Voltage Differential Signaling（低電圧差動シグナリング））インタフェースは、小型〜中型の液晶モジュール（すなわち、15インチ以下の液晶モジュール）の解像度の増加に伴い、小型の液晶モジュールの体積、EMI（Electromagnetic Interference（電磁妨害））及び消費電力などの要求を満たすことができなくなっている。従来のLVDSインタフェースが上記の要求を満たすことができない理由は、次の通りである。解像度の増加に伴って、信号に必要な帯域幅も相応して増加する。しかし、LVDSインタフェースのケーブル各組が低速であるため、帯域幅の急激な増加に対応したい場合には、多数のケーブルが必要となり、ケーブルの数が多くなるので、軽量化を続けている小型〜中型の液晶モジュールには良いことではなく、また、配線のコストも高くなり、体積、EMI、コストといった要求を満たすことができない。

したがって、技術者達は、小型〜中型の液晶モジュールのテストインタフェースとして、DPインタフェースを使用し始めた。小型〜中型の液晶モジュールをテストするときは、複数の同一のDP信号を生成する必要がある。現在、上記のような複数の同一のDP信号を生成する方法は、主に複数のASIC（Application Specific Integrated Circuit（特定用途向け集積回路））専用チップによって直接的に、またはFPGA（Field-Programmable Gate Array（フィールドプログラマブルゲートアレイ））によって直接コピーにより行われる。上記の従来の方法には、以下の欠点がある。

１．ASIC専用チップは、単一の表示インタフェース信号の出力のみをサポートすることができ、マルチチャンネル表示インタフェース信号が生成されるときには、複数のチップ及び複数のコントローラが必要とされるため、大型化且つ高電力消費となる。

２．表示インタフェースプロトコルが非常に複雑であるため、FPGAダイレクトコピー方式では、フィールドプログラマブルゲートアレイにおいてマルチチャンネル表示インタフェース送信が実現されると、表示インタフェースエンコーダによるリソースの占有がより多くなり、また、フィールドプログラマブルゲートアレイリソースによる占有面積がより大きくなる。

本発明の目的は、共有プロトコル層マルチチャンネル表示インタフェース信号生成システム及び方法を提供することである。本システム及び方法は、フィールドプログラマブルゲートアレイによるロジックリソースの占有を低減し、フィールドプログラマブルゲートアレイリソースが占める面積を縮小すると同時に、フィールドプログラマブルゲートアレイによる電力消費を低減し、フィールドプログラマブルゲートアレイの集積度を改善する。

上記目的を達成するために、本発明は、共有プロトコル層マルチチャンネル表示インタフェース信号生成システムを提供するものであり、データパケット及び制御シンボル生成ユニットと、データ多重化ユニットと、状態監視及び組立ユニットとを含む。データパケット及び制御シンボル生成ユニットの信号出力端は、データ多重化ユニットを介して、状態監視及び組立ユニットの信号入力端に接続され、状態監視及び組立ユニットは、複数の信号組立チャンネルを含み、データ多重化ユニットの制御信号通信端は、それぞれの信号組立チャンネルのテスト状態監視端に接続される。データパケット及び制御シンボル生成ユニットは、受信した外部画像信号に従って、表示インタフェースプロトコルで要求されるデータストリーム構造属性情報、テストパターン及びフレーム制御シンボルを生成し、表示インタフェースプロトコルに従って、受信した外部画像信号のピクセルデータをパケット化する。データ多重化ユニットは、対応する信号組立チャンネルのテスト状態監視端から取得される信号組立チャンネルテスト状態に従って、対応するデータストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル、及びピクセルデータパケットを、状態監視及び組立ユニットの対応する信号組立チャンネルに割り当てる。状態監視及び組立ユニットは、それぞれの組立チャンネルのテスト状態に従って、受信したデータストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル及びピクセルデータパケットに基づき、対応するマルチチャンネル表示インタフェース信号を生成するように構成される。

共有プロトコル層マルチチャンネル表示インタフェース信号生成方法は、以下の工程を含む。

工程１：データパケット及び制御シンボル生成ユニットは外部画像信号を受信し、データパケット及び制御シンボル生成ユニットのメインデータストリーム属性生成器は外部画像信号に従って、表示インタフェースプロトコルで要求されるデータストリーム構造属性情報を生成する。

同時に、テストパターン生成モジュールは、外部画像信号に従って、表示インタフェースプロトコルで必要とされる多様なテストパターンを生成する。

同時に、フレーム制御シンボル生成モジュールは、外部画像信号に従って、表示インタフェースプロトコルで必要とされるフレーム制御シンボルを生成する。

同時に、ピクセルパケタイザは、表示インタフェースプロトコルに従って、外部画像信号のピクセルデータを対応するデータパケットにパケット化する。

工程２：データ多重化ユニットは、各信号組立チャンネルのテスト状態監視端から対応する信号組立チャンネルテスト状態情報を取得し、対応するデータストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル、及びピクセルデータパケットを、テスト状態情報に従って、状態監視及び組立ユニットの対応する信号組立チャンネルに割り当てる。

工程３：各補助チャンネル信号制御及び状態監視モジュールは、対応する液晶表示モジュールの補助チャンネル信号通信端の通信リンクテスト状態を監視し、対応する制御ユニットは、通信リンク状態に従って、信号組立モジュールを制御して、データストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル、及びピクセルデータパケットを、表示インタフェースプロトコルのルールに従って組み立て、最後に、各信号組立モジュールは、対応する表示インタフェース信号を生成し、すなわちマルチチャンネル表示インタフェース信号の生成を完成する。

本発明の効果は、次のとおりである。

複数のASIC専用チップによりマルチチャンネル表示インタフェース信号を生成する従来方法と比べて、本発明は、データパケット及び制御シンボル生成ユニット、データ多重化ユニット、状態監視及び組立ユニットの３つのユニットモジュールしか必要としないため、小型化、低消費電力化が可能であり、小型〜中型の液晶モジュールのテストにより適している。さらに、本発明は、フィールドプログラマブルゲートアレイによりマルチチャンネル表示インタフェース信号を生成するために直接コピーする従来の方法と比較して、データ割り当てのためのデータ多重化ユニットを採用しているので、フロントエンドは、１つのデータパケット及び制御シンボル生成ユニットを必要とするだけであり、フィールドプログラマブルゲートアレイによるロジックリソースの占有を低減し、表示インタフェース信号生成システムの集積度を向上させ、液晶モジュールの小型化により対応しやすくなる。

本発明の構成図である。

添付の図面及び詳細な実施形態を参照して、以下に本発明を詳述する。

図１に示す共有プロトコル層マルチチャンネル表示インタフェース信号生成システムは、図１に示すように、データパケット及び制御シンボル生成ユニット1と、データ多重化ユニット2と、状態監視及び組立ユニット3を含む。データパケット及び制御シンボル生成ユニット1の信号出力端は、データ多重化ユニット2を介して、状態監視及び組立ユニット3の信号入力端に接続されている。状態監視及び組立ユニット3は、複数の信号組立チャンネルを有する。データ多重化ユニット2の制御信号通信端は、各信号組立チャンネルのテスト状態監視端に接続されるように構成される。データパケット及び制御シンボル生成ユニット1は、受信した外部画像信号に従って、表示インタフェースプロトコルで要求されるデータストリーム構造属性情報、テストパターン及びフレーム制御シンボルを生成し、受信した外部画像信号のピクセルデータを、表示インタフェースプロトコルに従ってパケット化する。データ多重化ユニット2は、対応する信号組立チャンネルのテスト状態監視端から取得される信号組立チャンネルテスト状態に従って、対応するデータストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル及びピクセルデータパケットを、状態監視及び組立ユニット3の対応する信号組立チャンネルに割り当てるように構成される。状態監視及び組立ユニット3は、各組立チャンネルのテスト状態に従って、受信したデータストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル、及びピクセルデータパケットに基づき、対応するマルチチャンネル表示インタフェース信号を生成するように構成される。

上記の技術的解決策では、状態監視及び組立ユニット3の各信号組立チャンネルは、信号組立モジュール3.1、制御ユニット3.2、及び補助チャンネル信号制御及び状態監視モジュール3.3を含む。信号組立モジュール3.1の信号入力端は、データ多重化ユニット2の対応する信号出力端に接続されている。信号組立モジュール3.1の信号出力端は、信号組立チャンネルの出力チャンネルであり、信号組立チャンネルの出力チャンネルは、対応する液晶表示モジュールの高速データ信号及びホットプラグ検出信号（HPD、Hot Plug Detection、ホットプラグ検出）の通信端と接続するように構成され、補助チャンネル信号（AUX、Auxiliary）制御及び状態監視モジュール3.3の第1通信端は、対応する液晶表示モジュールの補助チャンネル信号通信端（すなわち入力端）に接続され、補助チャンネル信号制御及び状態監視モジュール3.3の信号出力端は、対応する制御ユニット3.2の信号入力端に接続され、制御ユニット3.2の制御信号出力端は、対応する信号組立モジュール3.1の制御端に接続され、補助チャンネル信号制御及び状態監視モジュール3.3のテスト状態監視端は、データ多重化ユニット2の制御信号通信端に接続される。補助チャンネル信号制御及び状態監視モジュール3.3は、液晶モジュールの補助チャンネル信号通信端と通信し、それが位置しているリンクの状態を監視する。信号組立モジュール3.1は、データ多重化ユニット2からのデータを、リンクの状態に従って、表示インタフェース信号に組み立てる役割を果たす。制御ユニット3.2は、補助チャンネル信号制御及び状態監視モジュール3.3を介して、現在のリンクの状態を検出し、信号組立モジュール3.1を動作させるように制御する。

上記の技術的解決策において、データパケット及び制御シンボル生成ユニット1は、メインデータストリーム属性生成器1.1（MSA Gen、Main Stream Attribute Generator）と、テストパターン生成モジュール1.2（TP Gen）と、フレーム制御シンボル生成モジュール1.3（Frame Control Symbol Generator）と、ピクセルパケタイザ1.4（Pixel Packetizer）を含む。メインデータストリーム属性生成器1.1、テストパターン生成モジュール1.2、フレーム制御シンボル生成モジュール1.3、及びピクセルパケタイザ1.4の信号入力端は、外部画像信号を受信することができ、メインデータストリーム属性生成器1.1、テストパターン生成モジュール1.2、フレーム制御シンボル生成モジュール1.3、ピクセルパケタイザ1.4の信号出力端は、データ多重化ユニット2の信号入力端に接続されている。

上記の技術的解決策では、各信号組立チャンネルの出力チャンネルは、対応するシリアルデシリアライザ4（SERDES）に接続され、各信号組立チャンネルの出力チャンネルは、対応するシリアルデシリアライザ4を介して、対応する液晶表示モジュールの高速データ信号及びホットプラグ検出信号通信端それぞれに接続される。シリアルデシリアライザ4は、コード化されたパラレルデータをシリアルデータに変換して出力するように構成されている。

工程１：データパケット及び制御シンボル生成ユニット1は、ビデオ信号生成器によって生成され、或いは、TTL信号（transistor transistor logic、トランジスタ‐トランジスタ論理レベル）またはLVDS信号またはMIPI（Mobile Industry Processor Interface、モバイルインダストリプロセッサインタフェース）信号またはVX1（V-By-One、画像伝送専用のデジタルインタフェース規格）信号を復調することによって得られる外部画像信号を受信し、データパケット及び制御シンボル生成ユニット1のメインデータストリーム属性生成器1.1は、外部画像信号に従い、表示インタフェースプロトコルのデータストリーム構造属性情報を生成する。

同時に、テストパターン生成モジュール1.2は、外部画像信号に従って、表示インタフェースプロトコルで必要とされる多様なテストパターンを生成する。

同時に、フレーム制御シンボル生成モジュール1.3は、外部画像信号に従って、表示インタフェースプロトコルのフレーム制御シンボルを生成する。

同時に、ピクセルパケタイザ1.4は、表示インタフェースプロトコルに従って、外部画像信号のピクセルデータを対応するデータパケットにパケット化する。

工程２：データ多重化ユニット2は、各信号組立チャンネルのテスト状態監視端から対応する信号組立チャンネルテスト状態情報を取得し、対応するデータストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル、及びピクセルデータパケットを、テスト状態情報に従って、状態監視及び組立ユニット3の対応する信号組立チャンネルに割り当てる。

工程３：各補助チャンネル信号制御及び状態監視モジュール3.3は、対応する液晶表示モジュールの補助チャンネル信号通信端の通信リンクテスト状態を監視し、対応する制御ユニット3.2は、通信リンク状態に従って、信号組立モジュール3.1を制御して、データストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル、及びピクセルデータパケットを、表示インタフェースプロトコルのルールに従って組み立て、最後に、各信号組立モジュール3.1は、対応する表示インタフェース信号を生成することにより、マルチチャンネル表示インタフェース信号の生成が完了する。

上記の技術的解決策では、データストリーム構造属性情報は、フィールド同期信号、ライン同期信号及びデータ有効信号の間の位置パラメータを含む。

上記の技術的解決策では、フィールド同期信号、ライン同期信号及びデータ有効信号の間の位置パラメータは、フロントショルダー、バックショルダー、パルス幅、フィールドブランキング及びラインブランキングパラメータを含む。

上記の技術的解決策において、フレーム制御シンボルは、ブランキング領域開始制御シンボル（BS、Blank Start）、ブランキング領域終了制御シンボル（BE、Blank End）、ビデオフレーム開始制御シンボル（FS、Frame Start）及びビデオフレーム終了制御シンボル（FE、Frame End）を含む。

上記の技術的解決策において、液晶表示モジュールの補助チャンネル信号通信端の通信リンクテスト状態は、リカバリクロックトレーニング状態、シンボル整列トレーニング状態及びビデオモード状態を含む。

上記の技術的解決策の工程１におけるテストパターンは、リカバリクロックトレーニングテストパターンと、シンボル整列トレーニングテストパターンとを含む。

本明細書に詳細に記載されていない内容は、当業者に知られている従来技術に属する。

１データパケット及び制御シンボル生成ユニット
１．１メインデータストリーム属性生成器
１．２テストパターン生成モジュール
１．３フレーム制御シンボル生成モジュール
１．４ピクセルパケタイザ
２データ多重化ユニット
３状態監視及び組立ユニット
３．１信号組立モジュール
３．２制御ユニット
３．３補助チャンネル信号制御及び状態監視モジュール
４シリアルデシリアライザ

Claims

共有プロトコル層マルチチャンネルDPインタフェース信号生成システムであって、前記システムは、フィールドプログラマブルゲートアレイに設けられたデータパケット及び制御シンボル生成ユニット(1)とデータ多重化ユニット(2)と状態監視及び組立ユニット(3)とを含み、前記状態監視及び組立ユニット(3)は、複数の信号組立チャンネルを含み、
前記データパケット及び制御シンボル生成ユニット(1)は、外部画像信号に従って、DPインタフェースプロトコルで要求されるデータストリーム構造属性情報、テストパターン及びフレーム制御シンボルを生成するとともに、前記DPインタフェースプロトコルに従って、前記外部画像信号のピクセルデータをパケット化して、ピクセルデータパケットを形成するように構成されており、
前記データ多重化ユニット(2)は、各信号組立チャンネルの通信リンク状態制御信号に従って、データストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル、及びピクセルデータパケットを各信号組立チャンネルに割り当て、
前記状態監視及び組立ユニット(3)は、各信号組立チャンネルの通信リンク状態制御信号及びDPインタフェースプロトコルに従って、データストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル及びピクセルデータパケットを組み立てて、各信号組立チャンネルに対応するマルチチャンネルDPインタフェース信号を生成するように構成される
共有プロトコル層マルチチャンネルDPインタフェース信号生成システム。
前記状態監視及び組立ユニット(3)の信号組立チャンネルの各々は、信号組立モジュール（3.1）及び補助チャンネル信号制御及び状態監視モジュール(3.3)を含み、
前記補助チャンネル信号制御及び状態監視モジュール(3.3)は、それが位置する信号組立チャンネルの補助チャンネルの通信リンク状態制御信号を受信及び監視するように構成され、
前記信号組立モジュール(3.1)は、通信リンク状態制御信号及びDPインタフェースプロトコルに従って、データストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル及びピクセルデータパケットを組み立てて、DPインタフェース信号を生成するように構成される
請求項１に記載の共有プロトコル層マルチチャンネルDPインタフェース信号生成システム。
前記データパケット及び制御シンボル生成ユニット(1)は、メインデータストリーム属性生成器(1.1)と、テストパターン生成モジュール(1.2)と、フレーム制御シンボル生成モジュール(1.3)と、ピクセルパケタイザ(1.4)を含み、
前記メインデータストリーム属性生成器(1.1)は、前記外部画像信号に従って、前記DPインタフェースプロトコルで必要とされるデータストリーム構造属性情報を生成するように構成され、
前記テストパターン生成モジュール(1.2)は、前記外部画像信号に従って、前記DPインタフェースプロトコルで必要とされるテストパターンを生成するように構成され、
前記フレーム制御シンボル生成モジュール(1.3)は、前記外部画像信号に従って、前記DPインタフェースプロトコルで必要とされるフレーム制御シンボルを生成するように構成され、
前記ピクセルパケタイザ(1.4)は、前記DPインタフェースプロトコルに従って、前記外部画像信号のピクセルデータをパケット化して、ピクセルデータパケットを形成するように構成される
請求項１に記載の共有プロトコル層マルチチャンネルDPインタフェース信号生成システム。
共有プロトコル層マルチチャンネルDPインタフェース信号生成方法であって、以下の工程を含み、
工程１：外部画像信号を受信し、前記外部画像信号に従って、DPインタフェースプロトコルで必要とされるデータストリーム構造属性情報、テストパターン及びフレーム制御シンボルを生成すると同時に、前記DPインタフェースプロトコルに従って、前記外部画像信号のピクセルデータにパケット化を実行して、ピクセルデータパケットを生成し、
工程２：各信号組立チャンネルの通信リンク状態制御信号を取得し、前記通信リンク状態制御信号に従って、前記データストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル、及びピクセルデータパケットを各信号組立チャンネルに割り当て、
工程３：各信号組立チャンネルの通信リンク状態制御信号及びDPインタフェースプロトコルに従って、前記データストリーム構造属性情報、テストパターン、フレーム制御シンボル及びピクセルデータパケットの組み立てを行い、それぞれの信号組立チャンネルに対応するマルチチャンネルDPインタフェース信号を生成する
共有プロトコル層マルチチャンネルDPインタフェース信号生成方法。
前記データストリーム構造属性情報は、フィールド同期信号、ライン同期信号及びデータ有効信号の間の位置パラメータを含むことを特徴とする請求項４に記載の共有プロトコル層マルチチャンネルDPインタフェース信号生成方法。
前記フィールド同期信号、ライン同期信号及びデータ有効信号の間の位置パラメータは、フロントショルダー、バックショルダー、パルス幅、フィールドブランキング及びラインブランキングパラメータを含むことを特徴とする請求項５に記載の共有プロトコル層マルチチャンネルDPインタフェース信号生成方法。
前記フレーム制御シンボルは、ブランキング領域開始制御シンボル、ブランキング領域終了制御シンボル、ビデオフレーム開始制御シンボル及びビデオフレーム終了制御シンボルを含むことを特徴とする請求項４に記載の共有プロトコル層マルチチャンネルDPインタフェース信号生成方法。
前記通信リンク状態制御信号は、リカバリクロックトレーニング状態、シンボル整列トレーニング状態、及びビデオモード状態を含むことを特徴とする請求項４に記載の共有プロトコル層マルチチャンネルDPインタフェース信号生成方法。
前記テストパターンは、リカバリクロックトレーニングテストパターン及びシンボル整列トレーニングテストパターンを含むことを特徴とする請求項４に記載の共有プロトコル層マルチチャンネルDPインタフェース信号生成方法。