一种液晶模组测试信号自适应的装置及方法
专利名称：一种液晶模组测试信号自适应的装置及方法
技术领域：
本发明涉及液晶模组测试领域，具体来讲是一种液晶模组测试信号自适应的装置 及方法。
背景技术：
随着PFD(Flat Panel Display，平板显示器)的技术日趋成熟，主流产品性能优 良，在手机、计算机、家电等诸多领域得到了越来越多的应用。PFD的主要组件是液晶模组，一般通过自动生产线或半自动生产线批量生产，为了 保证产品的质量，对生产流水线上的每一台液晶模组必须采用专用的设备进行严格检测， 该检测设备称为液晶模组测试装置。而对液晶模组的检测主要包括能否正常显示、液晶面 板是否存在坏点、响应实际是否达标等，因此液晶模组测试装置必须能够提供液晶模组的 供电电源和测试信号，使其能够被“点亮”，也就是正常显示。通常评估液晶面板是否存在坏 点最好采用静止的图片，而评估响应时间，即拖尾现象最好采用运动的图像，这就要求液晶 模组测试装置能够提供满足上述要求的测试信号；不仅如此，为提高生产线液晶模组的产 量，还要求液晶模组测试装置能够自动切换测试信号，使产品的时间成本进一步降低。传统 的液晶模组测试设备一般功能单一，要么不支持视频信号输入，要么只支持视频信号和图 片信号从同一个信号源输入，但这种测试装置由于操作复杂，进而导致切换速度慢，大大降 低了液晶模组的生产效率。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种液晶模组测试信号自 适应的装置，能够通过两个信号源分别输入视频信号和图片信号，并且能够自动切换图片 信号和视频信号，降低产品的成本时间，操作简单，提高液晶模组的生产效率。为了达到上述目的，本发明设计一种液晶模组测试信号自适应的装置，包括电性 连接的FPGA (现场可编程门阵列)模块和CPU模块，所述FPGA模块包括电子开关I、电子开 关II、锁相环模块、锁相环可重配模块、状态机模块、编解码模块以及模组适配模块，所述状 态机模块分别连接电子开关I和电子开关II，电子开关I与锁相环模块相连，锁相环模块连 接锁相环可重配模块，锁相环可重配模块又与状态机模块相连，所述电子开关II连接编解 码模块，编解码模块与模组适配模块相连。本发明还提供了一种基于该装置的液晶模组测试信号自适应的方法，包括如下步 骤(1) CPU模块进行系统初始化，设置模组参数；(2)电子开关I默认选择视频信号时钟输入，将时钟信号送给锁相环模块；(3)锁相环模块实时判断输入时钟信号是否正常，若正常则转到步骤；若不正 常，则电子开关I执行切换，直到接入正常的一路信号时钟后停止切换；(4)锁相环模块进一步判断所述时钟信号是否能够锁定，若能够锁定，则产生FPGA模块所需的系统时钟，并转到步骤(6)；若不能锁定，将时钟信号的质量和锁定状态发 给锁相环可重配模块，等到参数重新设置；(5)锁相环可重配模块对锁相环模块的参数进行重新配置，保证锁相环始终处于 锁定状态，同时将锁相环模块的状态发送给状态机模块；(6)状态机模块根据锁相环模块的状态实时调整各参数，包括切换命令、更新锁相 环模块的配置参数、控制锁相环可重配模块的配置；(7)电子开关II根据状态机模块产生的切换命令，选择视频信号或图片信号输 入，并将所选择信号发送给编解码模块；(8)编解码模块提取视频信号或图片信号各象素的红、绿、蓝以及行同步、场同步 和数据使能的信息，并将以上各信号发送给模组适配模块；(9)模组适配模块负责调整红、绿、蓝以及行同步、场同步和数据使能的速率，使其 与待测液晶模组参数相匹配，并将速率适配后的低速的并行数据转换成高速串行LVDS(低 压差分)信号，最后输出给待测液晶模组。在上述技术方案的基础上，所述(3)中若时钟不正常，则命令电子开关I执行1 次切换，选择另一路信号时钟输入再判断，若时钟仍然不正常，则表示两路信号时钟均不正 常，等待至少一路时钟恢复正常后命令电子开关I执行1次切换，直到选中正常的某一路信 号时钟。在上述技术方案的基础上，所述(6)中状态机模块的工作步骤为(al)上电后为空闲状态，若输入时钟信号状态没有改变且锁相环处于锁定状态， 则状态机一直驻留在该空闲状态；(a2)当输入时钟信号状态改变时，进入输入时钟正确判断状态，判断时钟输入是 否与系统所要求的相一致，若正确则进入输入时钟性能判断状态，若不正确则进入输入时 钟切换状态；在上述技术方案的基础上，所述(U)输入时钟性能判断状态，系统进一步确认锁 相环的输入时钟性能是否在正常范围内，若正常，则进入锁相环复位状态，若异常，则进入 Ims等待状态等待一段时间后再判断。在上述技术方案的基础上，所述锁相环复位状态，完成对锁相环的复位，之后进入 锁相环重配状态，根据当前液晶模组参数确定锁相环的各种参数，重配完成后，状态机进入 等待配置完成状态，之后再进入锁相环相位复位状态。在上述技术方案的基础上，所述相位复位状态，对锁相环再进行一次复位，状态机 再进入锁相环状态确认状态，判定锁相环重配后，时钟是否能够锁定；若能够锁定，则重配 成功状态机回到空闲状态；若不能够锁定，表示该次锁相环重配不成功，进入Ims等待状态 再进行一次重配，依此反复，直到锁相环重配成功。在上述技术方案的基础上，所述(U)时钟切换状态，命令锁相环可重配模块完成 视频和图片信号时钟的切换，切换完成后进入等待Ims状态，之后再进入锁相环状态确认 状态，判断时钟再切换后是否能够重新回到锁定状态，若锁定则时钟切换成功重新回到空 闲状态，若仍然失锁则又回到输入时钟正确判断状态。本发明的有益效果在于以数字信号处理和锁相环技术为核心，利用FPGA模块实 现数字信号处理和锁相环功能，通过对输入视频信号、图片信号的时钟和有效信号，以及当前液晶模组参数进行实时监控，利用这些参数控制状态机对锁相环模块进行动态配置，保 证锁相环始终输出正确的时钟，从而使后续电路能够根据该时钟输出相应的信号，实现液 晶模组测试视频信号和图片信号自动切换和适配，提高液晶模组的生产效率，有成本低、稳 定性高、有利于实现生产自动化的优点。
图1为本发明液晶模组测试信号自适应装置的框图；图2为本发明液晶模组测试信号自适应方法的步骤流程图；图3为本发明中状态机模块的状态转移图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。如图1所示，本发明一种液晶模组测试信号自适应的装置，包括电性连接的 FPGA(现场可编程门阵列)模块和CPU模块，所述FPGA模块包括电子开关I、电子开关II， 电子开关I有视频信号或图片信号时钟输入，电子开关II有视频信号或图片信号输入；所 述FPGA模块还包括连接电子开关I的锁相环模块、与锁相环模块连接的锁相环可重配模 块、分别连接电子开关I和电子开关II的状态机模块、与电子开关II连接的编解码模块、 以及与编解码模块相连的模组适配模块，所述模组适配模块用来连接待测液晶模组。上述装置中，CPU模块在上电时需要对系统进行初始化，具体包括将液晶模组参数 发送给FPGA模块的相应寄存器，如link(通道)数、色彩分辨率、编码方式、信号切换模式 等。FPGA的状态机模块根据这些参数产生锁相环重配命令，并控制信号交换模块的工作，动 态调整系统的工作状态，保证测试信号正确输出。为提高产品的灵活性，信号切换模式支持 手动切换和自动切换，当系统处于手动切换模式时，可以通过PC工作站选择视频信号或图 片信号作为测试信号输出；当系统处于自动切换模式时，默认选择视频信号输出，当视频信 号无输入时自动选择图片信号输出。当视频信号正常时，需要给锁相环可重配模块，提供视 频信号有效标志validO，同时检测到图片信号正常时，也需要给锁相环可重配置模块提供 图片信号有效标志validl。这两个有效标志信号validO和validl用于判定输入信号状态 是否改变，以使状态机模块能够正确工作。由于视频信号和图片信号在某个时刻有可能无 效，即无信号输入，使锁相环根据这两个信号时钟产生的系统时钟并不是一直有效，因此该 系统时钟不能提供给状态机模块和锁相环可重配置模块使用。为保证系统可靠运行，需要 提供一路独立的时钟给状态机模块和锁相环可重配置模块，本发明通过FPGA外部一个有 源晶振(图未示)产生25MHz时钟输入给上述两个模块使用，保证了系统运行的可靠性和 稳定性。如图2所示，本发明基于该装置的液晶模组测试信号自适应的方法，包括如下步 骤(I)CPU模块负责对系统进行上电初始化，包括模组参数设置，测试信号手动切换 或自动切换等。(2)电子开关I默认选择视频信号时钟输入，将时钟信号送给锁相环模块；(3)模块实时判断输入时钟信号的质量，若时钟正常则转到步骤(4)；若时钟不正常，则命令电子开关I执行1次切换，选择另一路信号时钟输入再判断，若时钟仍然不正常 则表示两路信号时钟均不正常，等待至少一路时钟恢复正常后命令电子开关I执行1次切 换，直到选中正常的某一路信号时钟。(4)锁相环模块进一步判断所述时钟信号是否能够锁定，若能够锁定，则产生 FPGA模块所需的系统时钟，并转到步骤(6)；若不能锁定，将时钟信号的质量和锁定状态发 给锁相环可重配模块，等到参数重新设置；(5)锁相环可重配模块对锁相环模块的参数进行重新配置，保证锁相环始终处于 锁定状态，同时将锁相环模块的状态发送给状态机模块；(6)状态机模块根据锁相环模块的状态实时调整各参数，包括切换命令、更新锁相 环模块的配置参数、控制锁相环可重配模块的配置。如图3所示，为所述状态机模块的状态转移图，所述状态机的步骤又为(al)上电后为空闲状态，若输入时钟信号状态没有改变且锁相环处于锁定状态， 则状态机一直驻留在该空闲状态；(a2)当输入时钟信号状态改变时，进入输入时钟正确判断状态，判断时钟输入是 否与系统所要求的相一致。若不正确，则进入输入时钟切换状态命令锁相环可重配模块完成视频和图片信 号时钟的切换，切换完成后进入等待Ims状态，之后再进入锁相环状态确认状态，判断时钟 再切换后是否能够重新回到锁定状态，若锁定则时钟切换成功重新回到空闲状态，若仍然 失锁则又回到输入时钟正确判断状态；若正确，则进入输入时钟性能判断状态系统进一步确认锁相环的输入时钟性能 是否在正常范围内，若正常则进入锁相环复位状态，若异常则进入Ims等待状态等待一段 时间后再判断。所述锁相环复位状态，完成对锁相环的复位，之后进入锁相环重配状态，根据当前 液晶模组参数确定锁相环的各种参数，重配完成后，状态机进入等待配置完成状态，之后再 进入锁相环相位复位状态。所述相位复位状态，对锁相环再进行一次复位，状态机再进入锁 相环状态确认状态，判定锁相环重配后，时钟是否能够锁定；若能够锁定，则重配成功状态 机回到空闲状态；若不能够锁定，表示该次锁相环重配不成功，进入Ims等待状态再进行一 次重配，依此反复，直到锁相环重配成功。(7)电子开关II根据状态机模块产生的切换命令，选择视频信号或图片信号输 入，并将所选择信号发送给编解码模块；(8)编解码模块提取视频信号或图片信号各象素的红、绿、蓝以及行同步、场同步 和数据使能的信息，并将以上各信号发送给模组适配模块；(9)模组适配模块负责调整红、绿、蓝以及行同步、场同步和数据使能的速率，使其 与待测液晶模组参数相匹配，并将速率适配后的低速的并行数据转换成高速串行LVDS(低 压差分)信号，最后输出给待测液晶模组。上述步骤( 到步骤(9)重复执行，就是液晶模组测试视频和图片信号自动切换 的工作。如图3所示，为所述状态机模块的状态转移图，相当于上述步骤(6)，状态机模块 的作用相当于FPGA模块的中央控制单元，信号链路状态的监控、锁相环可重配模块的动态配置命令和信号交换模块的控制命令均由状态机模块产生。在状态机处于空闲状态时，若 锁相环时钟失锁也会触发状态机进入等待Ims状态。 本发明不局限于上述实施方式，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，这些改进和润饰也视为本发明的保护 范围之内。
权利要求
1.一种液晶模组测试信号自适应的装置，包括电性连接的FPGA模块和CPU模块，所述 FPGA模块包括电子开关I、电子开关II、锁相环模块、锁相环可重配模块、状态机模块、编 解码模块以及模组适配模块，其特征在于所述状态机模块分别连接电子开关I和电子开 关II，电子开关I与锁相环模块相连，锁相环模块连接锁相环可重配模块，锁相环可重配模 块又与状态机模块相连，所述电子开关II连接编解码模块，编解码模块与模组适配模块相 连。
2.一种基于权利要求1液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)CPU模块进行系统初始化，设置模组参数；(2)默认选择视频信号时钟输入，将时钟信号送给锁相环模块；(3)锁相环模块实时判断输入时钟信号是否正常，若正常则转到步骤；若不正常， 则电子开关I执行切换，直到接入正常的一路信号时钟后停止切换；(4)锁相环模块进一步判断所述时钟信号是否能够锁定，若能够锁定，则产生FPGA模 块所需的系统时钟，并转到步骤(6)；若不能锁定，将时钟信号的质量和锁定状态发给锁相 环可重配模块，等到参数重新设置；(5)锁相环可重配模块对锁相环模块的参数进行重新配置，保证锁相环始终处于锁定 状态，同时将锁相环模块的状态发送给状态机模块；(6)状态机模块根据锁相环模块的状态实时调整各参数，包括切换命令、更新锁相环模 块的配置参数、控制锁相环可重配模块的配置；(7)电子开关II根据状态机模块产生的切换命令，选择视频信号或图片信号输入，并 将所选择信号发送给编解码模块；(8)编解码模块提取视频信号或图片信号各象素的红、绿、蓝以及行同步、场同步和数 据使能的信息，并将以上各信号发送给模组适配模块；(9)模组适配模块负责调整红、绿、蓝以及行同步、场同步和数据使能的速率，使其与待 测液晶模组参数相匹配，并将速率适配后的低速的并行数据转换成高速串行LVDSHSSg 分)信号，最后输出给待测液晶模组。
3.如权利要求2所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述(3)中若 时钟不正常，则命令电子开关I执行1次切换，选择另一路信号时钟输入再判断，若时钟仍 然不正常，则表示两路信号时钟均不正常，等待至少一路时钟恢复正常后命令电子开关I 执行1次切换，直到选中正常的某一路信号时钟。
4.如权利要求2所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述(6)中状 态机模块的工作步骤为(al)上电后为空闲状态，若输入时钟信号状态没有改变且锁相环处于锁定状态，则状 态机一直驻留在该空闲状态；(a2)当输入时钟信号状态改变时，进入输入时钟正确判断状态，判断时钟输入是否与 系统所要求的相一致，若正确则进入输入时钟性能判断状态，若不正确则进入输入时钟切 换状态。
5.如权利要求4所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述(a2)输入 时钟性能判断状态，系统进一步确认锁相环的输入时钟性能是否在正常范围内，若正常，则 进入锁相环复位状态，若异常，则进入Ims等待状态等待一段时间后再判断。
6.如权利要求5所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述锁相环复 位状态，完成对锁相环的复位，之后进入锁相环重配状态，根据当前液晶模组参数确定锁相 环的各种参数，重配完成后，状态机进入等待配置完成状态，之后再进入锁相环相位复位状 态。
7.如权利要求6所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述相位复位 状态，对锁相环再进行一次复位，状态机再进入锁相环状态确认状态，判定锁相环重配后， 时钟是否能够锁定；若能够锁定，则重配成功状态机回到空闲状态；若不能够锁定，表示该 次锁相环重配不成功，进入Ims等待状态再进行一次重配，依此反复，直到锁相环重配成 功。
8.如权利要求4所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述(a2)时钟 切换状态，命令锁相环可重配模块完成视频和图片信号时钟的切换，切换完成后进入等待 Ims状态，之后再进入锁相环状态确认状态，判断时钟再切换后是否能够重新回到锁定状 态，若锁定则时钟切换成功重新回到空闲状态，若仍然失锁则又回到输入时钟正确判断状 态。
全文摘要
一种液晶模组测试信号自适应的装置及方法，涉及液晶模组测试领域，以数字信号处理和锁相环技术为核心，利用FPGA模块实现数字信号处理和锁相环功能，通过对输入视频信号、图片信号的时钟和有效信号，以及当前液晶模组参数进行实时监控，利用这些参数控制状态机对锁相环模块进行动态配置，保证锁相环始终输出正确的时钟，从而使后续电路能够根据该时钟输出相应的信号，实现液晶模组测试视频信号和图片信号自动切换和适配，提高液晶模组的生产效率，有成本低、稳定性高、有利于实现生产自动化的优点。
文档编号G09G3/00GK102097049SQ201110059119
公开日2011年6月15日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者周凯, 彭骞, 陈凯 申请人:昆山精讯电子技术有限公司
技术领域：
本发明涉及液晶模组测试领域，具体来讲是一种液晶模组测试信号自适应的装置 及方法。
背景技术：
随着PFD(Flat Panel Display，平板显示器)的技术日趋成熟，主流产品性能优 良，在手机、计算机、家电等诸多领域得到了越来越多的应用。PFD的主要组件是液晶模组，一般通过自动生产线或半自动生产线批量生产，为了 保证产品的质量，对生产流水线上的每一台液晶模组必须采用专用的设备进行严格检测， 该检测设备称为液晶模组测试装置。而对液晶模组的检测主要包括能否正常显示、液晶面 板是否存在坏点、响应实际是否达标等，因此液晶模组测试装置必须能够提供液晶模组的 供电电源和测试信号，使其能够被“点亮”，也就是正常显示。通常评估液晶面板是否存在坏 点最好采用静止的图片，而评估响应时间，即拖尾现象最好采用运动的图像，这就要求液晶 模组测试装置能够提供满足上述要求的测试信号；不仅如此，为提高生产线液晶模组的产 量，还要求液晶模组测试装置能够自动切换测试信号，使产品的时间成本进一步降低。传统 的液晶模组测试设备一般功能单一，要么不支持视频信号输入，要么只支持视频信号和图 片信号从同一个信号源输入，但这种测试装置由于操作复杂，进而导致切换速度慢，大大降 低了液晶模组的生产效率。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种液晶模组测试信号自 适应的装置，能够通过两个信号源分别输入视频信号和图片信号，并且能够自动切换图片 信号和视频信号，降低产品的成本时间，操作简单，提高液晶模组的生产效率。为了达到上述目的，本发明设计一种液晶模组测试信号自适应的装置，包括电性 连接的FPGA (现场可编程门阵列)模块和CPU模块，所述FPGA模块包括电子开关I、电子开 关II、锁相环模块、锁相环可重配模块、状态机模块、编解码模块以及模组适配模块，所述状 态机模块分别连接电子开关I和电子开关II，电子开关I与锁相环模块相连，锁相环模块连 接锁相环可重配模块，锁相环可重配模块又与状态机模块相连，所述电子开关II连接编解 码模块，编解码模块与模组适配模块相连。本发明还提供了一种基于该装置的液晶模组测试信号自适应的方法，包括如下步 骤(1) CPU模块进行系统初始化，设置模组参数；(2)电子开关I默认选择视频信号时钟输入，将时钟信号送给锁相环模块；(3)锁相环模块实时判断输入时钟信号是否正常，若正常则转到步骤；若不正 常，则电子开关I执行切换，直到接入正常的一路信号时钟后停止切换；(4)锁相环模块进一步判断所述时钟信号是否能够锁定，若能够锁定，则产生FPGA模块所需的系统时钟，并转到步骤(6)；若不能锁定，将时钟信号的质量和锁定状态发 给锁相环可重配模块，等到参数重新设置；(5)锁相环可重配模块对锁相环模块的参数进行重新配置，保证锁相环始终处于 锁定状态，同时将锁相环模块的状态发送给状态机模块；(6)状态机模块根据锁相环模块的状态实时调整各参数，包括切换命令、更新锁相 环模块的配置参数、控制锁相环可重配模块的配置；(7)电子开关II根据状态机模块产生的切换命令，选择视频信号或图片信号输 入，并将所选择信号发送给编解码模块；(8)编解码模块提取视频信号或图片信号各象素的红、绿、蓝以及行同步、场同步 和数据使能的信息，并将以上各信号发送给模组适配模块；(9)模组适配模块负责调整红、绿、蓝以及行同步、场同步和数据使能的速率，使其 与待测液晶模组参数相匹配，并将速率适配后的低速的并行数据转换成高速串行LVDS(低 压差分)信号，最后输出给待测液晶模组。在上述技术方案的基础上，所述(3)中若时钟不正常，则命令电子开关I执行1 次切换，选择另一路信号时钟输入再判断，若时钟仍然不正常，则表示两路信号时钟均不正 常，等待至少一路时钟恢复正常后命令电子开关I执行1次切换，直到选中正常的某一路信 号时钟。在上述技术方案的基础上，所述(6)中状态机模块的工作步骤为(al)上电后为空闲状态，若输入时钟信号状态没有改变且锁相环处于锁定状态， 则状态机一直驻留在该空闲状态；(a2)当输入时钟信号状态改变时，进入输入时钟正确判断状态，判断时钟输入是 否与系统所要求的相一致，若正确则进入输入时钟性能判断状态，若不正确则进入输入时 钟切换状态；在上述技术方案的基础上，所述(U)输入时钟性能判断状态，系统进一步确认锁 相环的输入时钟性能是否在正常范围内，若正常，则进入锁相环复位状态，若异常，则进入 Ims等待状态等待一段时间后再判断。在上述技术方案的基础上，所述锁相环复位状态，完成对锁相环的复位，之后进入 锁相环重配状态，根据当前液晶模组参数确定锁相环的各种参数，重配完成后，状态机进入 等待配置完成状态，之后再进入锁相环相位复位状态。在上述技术方案的基础上，所述相位复位状态，对锁相环再进行一次复位，状态机 再进入锁相环状态确认状态，判定锁相环重配后，时钟是否能够锁定；若能够锁定，则重配 成功状态机回到空闲状态；若不能够锁定，表示该次锁相环重配不成功，进入Ims等待状态 再进行一次重配，依此反复，直到锁相环重配成功。在上述技术方案的基础上，所述(U)时钟切换状态，命令锁相环可重配模块完成 视频和图片信号时钟的切换，切换完成后进入等待Ims状态，之后再进入锁相环状态确认 状态，判断时钟再切换后是否能够重新回到锁定状态，若锁定则时钟切换成功重新回到空 闲状态，若仍然失锁则又回到输入时钟正确判断状态。本发明的有益效果在于以数字信号处理和锁相环技术为核心，利用FPGA模块实 现数字信号处理和锁相环功能，通过对输入视频信号、图片信号的时钟和有效信号，以及当前液晶模组参数进行实时监控，利用这些参数控制状态机对锁相环模块进行动态配置，保 证锁相环始终输出正确的时钟，从而使后续电路能够根据该时钟输出相应的信号，实现液 晶模组测试视频信号和图片信号自动切换和适配，提高液晶模组的生产效率，有成本低、稳 定性高、有利于实现生产自动化的优点。
图1为本发明液晶模组测试信号自适应装置的框图；图2为本发明液晶模组测试信号自适应方法的步骤流程图；图3为本发明中状态机模块的状态转移图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。如图1所示，本发明一种液晶模组测试信号自适应的装置，包括电性连接的 FPGA(现场可编程门阵列)模块和CPU模块，所述FPGA模块包括电子开关I、电子开关II， 电子开关I有视频信号或图片信号时钟输入，电子开关II有视频信号或图片信号输入；所 述FPGA模块还包括连接电子开关I的锁相环模块、与锁相环模块连接的锁相环可重配模 块、分别连接电子开关I和电子开关II的状态机模块、与电子开关II连接的编解码模块、 以及与编解码模块相连的模组适配模块，所述模组适配模块用来连接待测液晶模组。上述装置中，CPU模块在上电时需要对系统进行初始化，具体包括将液晶模组参数 发送给FPGA模块的相应寄存器，如link(通道)数、色彩分辨率、编码方式、信号切换模式 等。FPGA的状态机模块根据这些参数产生锁相环重配命令，并控制信号交换模块的工作，动 态调整系统的工作状态，保证测试信号正确输出。为提高产品的灵活性，信号切换模式支持 手动切换和自动切换，当系统处于手动切换模式时，可以通过PC工作站选择视频信号或图 片信号作为测试信号输出；当系统处于自动切换模式时，默认选择视频信号输出，当视频信 号无输入时自动选择图片信号输出。当视频信号正常时，需要给锁相环可重配模块，提供视 频信号有效标志validO，同时检测到图片信号正常时，也需要给锁相环可重配置模块提供 图片信号有效标志validl。这两个有效标志信号validO和validl用于判定输入信号状态 是否改变，以使状态机模块能够正确工作。由于视频信号和图片信号在某个时刻有可能无 效，即无信号输入，使锁相环根据这两个信号时钟产生的系统时钟并不是一直有效，因此该 系统时钟不能提供给状态机模块和锁相环可重配置模块使用。为保证系统可靠运行，需要 提供一路独立的时钟给状态机模块和锁相环可重配置模块，本发明通过FPGA外部一个有 源晶振(图未示)产生25MHz时钟输入给上述两个模块使用，保证了系统运行的可靠性和 稳定性。如图2所示，本发明基于该装置的液晶模组测试信号自适应的方法，包括如下步 骤(I)CPU模块负责对系统进行上电初始化，包括模组参数设置，测试信号手动切换 或自动切换等。(2)电子开关I默认选择视频信号时钟输入，将时钟信号送给锁相环模块；(3)模块实时判断输入时钟信号的质量，若时钟正常则转到步骤(4)；若时钟不正常，则命令电子开关I执行1次切换，选择另一路信号时钟输入再判断，若时钟仍然不正常 则表示两路信号时钟均不正常，等待至少一路时钟恢复正常后命令电子开关I执行1次切 换，直到选中正常的某一路信号时钟。(4)锁相环模块进一步判断所述时钟信号是否能够锁定，若能够锁定，则产生 FPGA模块所需的系统时钟，并转到步骤(6)；若不能锁定，将时钟信号的质量和锁定状态发 给锁相环可重配模块，等到参数重新设置；(5)锁相环可重配模块对锁相环模块的参数进行重新配置，保证锁相环始终处于 锁定状态，同时将锁相环模块的状态发送给状态机模块；(6)状态机模块根据锁相环模块的状态实时调整各参数，包括切换命令、更新锁相 环模块的配置参数、控制锁相环可重配模块的配置。如图3所示，为所述状态机模块的状态转移图，所述状态机的步骤又为(al)上电后为空闲状态，若输入时钟信号状态没有改变且锁相环处于锁定状态， 则状态机一直驻留在该空闲状态；(a2)当输入时钟信号状态改变时，进入输入时钟正确判断状态，判断时钟输入是 否与系统所要求的相一致。若不正确，则进入输入时钟切换状态命令锁相环可重配模块完成视频和图片信 号时钟的切换，切换完成后进入等待Ims状态，之后再进入锁相环状态确认状态，判断时钟 再切换后是否能够重新回到锁定状态，若锁定则时钟切换成功重新回到空闲状态，若仍然 失锁则又回到输入时钟正确判断状态；若正确，则进入输入时钟性能判断状态系统进一步确认锁相环的输入时钟性能 是否在正常范围内，若正常则进入锁相环复位状态，若异常则进入Ims等待状态等待一段 时间后再判断。所述锁相环复位状态，完成对锁相环的复位，之后进入锁相环重配状态，根据当前 液晶模组参数确定锁相环的各种参数，重配完成后，状态机进入等待配置完成状态，之后再 进入锁相环相位复位状态。所述相位复位状态，对锁相环再进行一次复位，状态机再进入锁 相环状态确认状态，判定锁相环重配后，时钟是否能够锁定；若能够锁定，则重配成功状态 机回到空闲状态；若不能够锁定，表示该次锁相环重配不成功，进入Ims等待状态再进行一 次重配，依此反复，直到锁相环重配成功。(7)电子开关II根据状态机模块产生的切换命令，选择视频信号或图片信号输 入，并将所选择信号发送给编解码模块；(8)编解码模块提取视频信号或图片信号各象素的红、绿、蓝以及行同步、场同步 和数据使能的信息，并将以上各信号发送给模组适配模块；(9)模组适配模块负责调整红、绿、蓝以及行同步、场同步和数据使能的速率，使其 与待测液晶模组参数相匹配，并将速率适配后的低速的并行数据转换成高速串行LVDS(低 压差分)信号，最后输出给待测液晶模组。上述步骤( 到步骤(9)重复执行，就是液晶模组测试视频和图片信号自动切换 的工作。如图3所示，为所述状态机模块的状态转移图，相当于上述步骤(6)，状态机模块 的作用相当于FPGA模块的中央控制单元，信号链路状态的监控、锁相环可重配模块的动态配置命令和信号交换模块的控制命令均由状态机模块产生。在状态机处于空闲状态时，若 锁相环时钟失锁也会触发状态机进入等待Ims状态。 本发明不局限于上述实施方式，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，这些改进和润饰也视为本发明的保护 范围之内。
权利要求
1.一种液晶模组测试信号自适应的装置，包括电性连接的FPGA模块和CPU模块，所述 FPGA模块包括电子开关I、电子开关II、锁相环模块、锁相环可重配模块、状态机模块、编 解码模块以及模组适配模块，其特征在于所述状态机模块分别连接电子开关I和电子开 关II，电子开关I与锁相环模块相连，锁相环模块连接锁相环可重配模块，锁相环可重配模 块又与状态机模块相连，所述电子开关II连接编解码模块，编解码模块与模组适配模块相 连。
2.一种基于权利要求1液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)CPU模块进行系统初始化，设置模组参数；(2)默认选择视频信号时钟输入，将时钟信号送给锁相环模块；(3)锁相环模块实时判断输入时钟信号是否正常，若正常则转到步骤；若不正常， 则电子开关I执行切换，直到接入正常的一路信号时钟后停止切换；(4)锁相环模块进一步判断所述时钟信号是否能够锁定，若能够锁定，则产生FPGA模 块所需的系统时钟，并转到步骤(6)；若不能锁定，将时钟信号的质量和锁定状态发给锁相 环可重配模块，等到参数重新设置；(5)锁相环可重配模块对锁相环模块的参数进行重新配置，保证锁相环始终处于锁定 状态，同时将锁相环模块的状态发送给状态机模块；(6)状态机模块根据锁相环模块的状态实时调整各参数，包括切换命令、更新锁相环模 块的配置参数、控制锁相环可重配模块的配置；(7)电子开关II根据状态机模块产生的切换命令，选择视频信号或图片信号输入，并 将所选择信号发送给编解码模块；(8)编解码模块提取视频信号或图片信号各象素的红、绿、蓝以及行同步、场同步和数 据使能的信息，并将以上各信号发送给模组适配模块；(9)模组适配模块负责调整红、绿、蓝以及行同步、场同步和数据使能的速率，使其与待 测液晶模组参数相匹配，并将速率适配后的低速的并行数据转换成高速串行LVDSHSSg 分)信号，最后输出给待测液晶模组。
3.如权利要求2所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述(3)中若 时钟不正常，则命令电子开关I执行1次切换，选择另一路信号时钟输入再判断，若时钟仍 然不正常，则表示两路信号时钟均不正常，等待至少一路时钟恢复正常后命令电子开关I 执行1次切换，直到选中正常的某一路信号时钟。
4.如权利要求2所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述(6)中状 态机模块的工作步骤为(al)上电后为空闲状态，若输入时钟信号状态没有改变且锁相环处于锁定状态，则状 态机一直驻留在该空闲状态；(a2)当输入时钟信号状态改变时，进入输入时钟正确判断状态，判断时钟输入是否与 系统所要求的相一致，若正确则进入输入时钟性能判断状态，若不正确则进入输入时钟切 换状态。
5.如权利要求4所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述(a2)输入 时钟性能判断状态，系统进一步确认锁相环的输入时钟性能是否在正常范围内，若正常，则 进入锁相环复位状态，若异常，则进入Ims等待状态等待一段时间后再判断。
6.如权利要求5所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述锁相环复 位状态，完成对锁相环的复位，之后进入锁相环重配状态，根据当前液晶模组参数确定锁相 环的各种参数，重配完成后，状态机进入等待配置完成状态，之后再进入锁相环相位复位状 态。
7.如权利要求6所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述相位复位 状态，对锁相环再进行一次复位，状态机再进入锁相环状态确认状态，判定锁相环重配后， 时钟是否能够锁定；若能够锁定，则重配成功状态机回到空闲状态；若不能够锁定，表示该 次锁相环重配不成功，进入Ims等待状态再进行一次重配，依此反复，直到锁相环重配成 功。
8.如权利要求4所述的液晶模组测试信号自适应的方法，其特征在于所述(a2)时钟 切换状态，命令锁相环可重配模块完成视频和图片信号时钟的切换，切换完成后进入等待 Ims状态，之后再进入锁相环状态确认状态，判断时钟再切换后是否能够重新回到锁定状 态，若锁定则时钟切换成功重新回到空闲状态，若仍然失锁则又回到输入时钟正确判断状 态。
全文摘要
一种液晶模组测试信号自适应的装置及方法，涉及液晶模组测试领域，以数字信号处理和锁相环技术为核心，利用FPGA模块实现数字信号处理和锁相环功能，通过对输入视频信号、图片信号的时钟和有效信号，以及当前液晶模组参数进行实时监控，利用这些参数控制状态机对锁相环模块进行动态配置，保证锁相环始终输出正确的时钟，从而使后续电路能够根据该时钟输出相应的信号，实现液晶模组测试视频信号和图片信号自动切换和适配，提高液晶模组的生产效率，有成本低、稳定性高、有利于实现生产自动化的优点。
文档编号G09G3/00GK102097049SQ201110059119
公开日2011年6月15日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者周凯, 彭骞, 陈凯 申请人:昆山精讯电子技术有限公司
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