一种灵活易扩展的液晶屏测试平台的制作方法

文档序号:14721966发布日期:2018-06-17 17:48阅读:152来源:国知局

本发明涉及一种灵活易扩展的液晶屏测试平台,属于液晶测试技术领域。



背景技术:

一般的液晶测试系统的基本组成,包括核控制模块,外部接口模块(以太网,SD卡,串口等),显示输出模块,液晶显示电源模块,IO扩展及按键控制等,其主要功能是点亮液晶显示屏,达到一定的刷新率,对液晶显示色彩、亮度,闪烁等进行测试,调整参数,达到显示的最优效果,最后完成液晶显示器的初始化设置等。

随着显示屏接口种类的增加以及高分辨率(4Kx2K)的需求,传统测试系统面临如下一些问题:(1)扩展性差,通常一种测试系统就只能支持一种显示接口,如RGB或MIPI接口等,不能同时支持多种接口;(2)支持的分辨率有限,有些设备无法支持4K分辨率,而有些设备就只支持高分辨率;(3)上电加载速率慢,很多设备上电后需要从NandFlash或SD中加载应用程序,速率不高,所以从上电到能显示图片的时间很长;(4)没有开放外部编程接口,用户很难基于该系统进行二次开发;(5)缺少自动化的升级流程,大多基于SD卡完成系统功能及图片的升级,但速率很慢,且缺少自动化流程。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对液晶屏测系统现有的一些问题,提出一种新的测试平台。

为了实现上述目的,本发明的技术方案如下。

一种灵活易扩展的液晶测试平台,包括:

核心控制模块:是整个系统的核心,控制系统的各项功能,由CPU、GPU以及DDR存储器组成;

eMMC模块:用于存储应用程序以及图片数据,相较于传统的液晶屏测试系统,由于创新的采用了eMMC模块,系统的加载速度大大提高;

显示输出接口:包括两部分:RGB/LVDS输出接口模块和显示接口扩展模块,该平台采用统一的RGB或LVDS作为显示输出接口,然后根据客户不同屏的需求,如MIPI接口或eDP接口的液晶屏,采用不同的转接板与RGB或LVDS接口对接,可方便的支持不同种类的液晶屏;

LCD电源模块:该模块为扩展模块,以便于满足不同种类的液晶屏对于电源的要求,以及上下电时序的要求,该平台主控与LCD电源模块之前采用标准的SPI接口,只需根据不同的需求,定制扩展板即可;

外部接口模块:包括以太网接口模块,SD卡接口模块,USB接口模块,串口模块,该模块提供多各外部接口方便用户使用,该平台创新的采用了基于U盘的快速升级方法,通过U盘可以对系统应用程序以及图片等进行快速升级;

外部MCU模块:该测试平台并不是针对某一客户特定的需求定制的,而是提供一个通用的测试平台,用户可以根据自己的实际应用需求在此基础上进行二次开发,因为该平台创新的提供了外部MCU模块,开放一些(API)应用函数给用户,用户可以通过外部MCU来调度系统的各项功能;

IO扩展及HMI接口:该平台预留了一些扩展接口,用户可以利用这些接口实现特定的一些功能,如可以通过扩展接口连接Flicker测试设备。HMI接口模块:提供一种人机交互的界面,用户可以脱离PC对该系统进行设置和监测;

其它:为基本的系统供电模块以及按键控制等。

进一步地,核心控制模块由CPU,GPU以及DDR存储器组成;CPU采用MCU或SoC(FPGA+MCU)芯片,GPU采用FPGA或SoC(FPGA+MCU)芯片,DDR存储器为显存,与GPU相连接,其中:

(1)CPU处理速率通常不高,适合做系统的管理,包括主系统流程控制,系统升级管理,外部接口的通信,如串口,以太网,USB,SD卡以及eMMC接口,通过SPI接口与外部LCD电源模块以及外部MCU通信,通过高速并行接口与GPU通信,将图像数据以及相关控制传送给GPU等;

(2)GPU处理速率较高,适合做高速的数据处理,显存管理,以满足高分辨率和高刷新率的显示器的需求。

进一步地,eMMC模块支持如下功能:

(1)GPU的在线配置,系统上电后,CPU从eMMC当中读取数据,完成GPU的在线配置,由于eMMC速率较高可达到50MB/s,实现GPU的上电快速加载;

(2)图片的快速加载,当系统在显示图片切换时,CPU会从eMMC中读取图像数据,传送给GPU,GPU再将数据写入显存,为了达到好的显示效果,GPU会开辟两块显存,当新的图像数据准备好后,完成图片的切换;

(3)CPU/GPU以及图片升级,当系统功能或图片需要升级时,CPU从U盘中读取升级文件数据,然后存入eMMC当中。

进一步地,本系统引入U盘用作系统功能以及图片的升级,用户只需将CPU,GPU的升级文件以及要升级的图片存入U盘,再提供一个升级配置文件,即可实现自动化的升级功能。主控会读取U盘的升级配置文件,要据文件内容实现相应的升级功能。

该发明的有益效果在于:该平台相较于传统的测试系统,具有以下一些优点:(1)该平台提供的不是一个只针对某一显示屏的解决方案,而是提供一个通用的测试平台,可以支持不同客户的需求,有着很强的可扩展性;(2)核心控制采用CPU+GPU+DDR,可以支持高达4K分辨率的图片显示,不再局限于灰阶,红绿蓝等的测试;(3)采用基于eMMC的快速加载方式,开机可控制在几秒内,实现图片显示,解决传统测试系统开机时间较长的问题;(4)灵活的LCD电源管理模块,LCD电源模块通过扩展接口与平台相连接,该模块可以提供LCD电源,并且提供电流、电压监测,上下电时序管理(不闪屏),另外由于采用扩展接口,可以在主平台保持不变的情况下,快速的根据用户的需求进行定制;(5)采用基于U盘的升级方法,可以快速的对系统固件,用户程序,图片等进行更新,且操作简便;(6)开放用户接口,方便用户基于该平台进行二次开发,提供外部的MCU接口,用户可通过外部MCU控制平台的各项功能;(7)强大的可扩展接口:可通过USB,以太网与PC连接;支持HMI接口,人机交互界面,状态显示,可以脱离PC进行平台的现场配置,IO扩展;IO扩展接口,完成用户自定义的功能,可以与客户系统做对接,或连接其它测试模块如Flicker测试模块,Mura测试模块等。

附图说明

图1是本发明实施例中所使用灵活易扩展的液晶屏测试平台总体框图。

图2是本发明实施例中所使用核心控制模块。

图3是本发明实施例中所使用基于eMMC的系统功能框图。

图4是本发明实施例中所使用基于U盘的快速升级功能。

图5是本发明实施例中所使用显示接口扩展模块功能框图。

图6是本发明实施例中所使用测试平台可支持的其它可扩展功能框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述,以便更好的理解本发明。

实施例

如图1所示为本专利提出的一种灵活易扩展的液晶测试平台总体框图,包括:

核心控制模块:整个系统的核心,控制系统的各项功能,由CPU,GPU以及DDR存储器组成;

eMMC模块:用于存储应用程序以及图片数据,相较于传统的液晶屏测试系统,由于创新的采用了eMMC模块,系统的加载速度大大提高;

显示输出接口:包括两部分:RGB/LVDS输出接口模块和显示接口扩展模块,该平台采用统一的RGB或LVDS作为显示输出接口,然后根据客户不同屏的需求,如MIPI接口或eDP接口的液晶屏,采用不同的转接板与RGB或LVDS接口对接,可方便的支持不同种类的液晶屏;

LCD电源模块:该模块为扩展模块,以便于满足不同种类的液晶屏对于电源的要求,以及上下电时序的要求,该平台主控与LCD电源模块之前采用标准的SPI接口,只需根据不同的需求,定制扩展板即可;

外部接口模块:包括以太网接口模块,SD卡接口模块,USB接口模块,串口模块,该模块提供多各外部接口方便用户使用,该平台创新的采用了基于U盘的快速升级方法,通过U盘可以对系统应用程序以及图片等进行快速升级;

外部MCU模块:该测试平台并不是针对某一客户特定的需求定制的,而是提供一个通用的测试平台,用户可以根据自己的实际应用需求在此基础上进行二次开发,因为该平台创新的提供了外部MCU模块,开放一些(API)应用函数给用户,用户可以通过外部MCU来调度系统的各项功能;

IO扩展及HMI接口:该平台预留了一些扩展接口,用户可以利用这些接口实现特定的一些功能,如可以通过扩展接口连接Flicker测试设备。HMI接口模块:提供一种人机交互的界面,用户可以脱离PC对该系统进行设置和监测;

其它:为基本的系统供电模块以及按键控制等。

图2所示为核心控制模块的基本框图,核心控制模块由CPU,GPU以及DDR存储器组成;CPU可以采用MCU或SoC(FPGA+MCU)芯片,GPU可以采用FPGA或SoC(FPGA+MCU)芯片,DDR存储器为显存,与GPU相连接,其中:

1.CPU处理速率通常不高,适合做系统的管理,包括主系统流程控制,系统升级管理,外部接口的通信,如串口,以太网,USB,SD卡以及eMMC接口,通过SPI接口与外部LCD电源模块以及外部MCU通信,通过高速并行接口与GPU通信,将图像数据以及相关控制传送给GPU等;

2.GPU处理速率较高,适合做高速的数据处理,显存管理,以满足高分辨率和高刷新率的显示器的需求。

采用这种结构具有以下一些优点:

1.充分发挥CPU和GPU各自的优势,将系统的各项任务进行合理的分配,达到最佳的性价比。如果全部基于CPU来实现,成本会低,但很难支持高分辨率(4K)和高刷新率(60Hz)的要求,如果全部基于GPU来实现,需要高性能的GPU才可以在支持高速的数据处理的同时,仍有带宽实现系统的管理,成本更高;

2.系统易于升级和维护。由于GPU只负责高速的数据处理,因此在其功能测试稳定后,很少需要进行升级,但CPU支持的功能较杂,且大部分与外部交互有关,需要经常的根据客户的需求进行调整,由于CPU和GPU相互独立,即可避免CPU在功能升级时,影响到GPU的功能。

如图3为基于eMMC的系统功能框图,本专利创新的在液晶测试系统中引入了eMMC,可以支持如下功能:

1.GPU的在线配置,系统上电后,CPU从eMMC当中读取数据,完成GPU的在线配置,由于eMMC速率较高可达到50MB/s,可以实现GPU的上电快速加载;

2.图片的快速加载,当系统在显示图片切换时,CPU会从eMMC中读取图像数据,传送给GPU,GPU再将数据写入显存,为了达到好的显示效果,GPU会开辟两块显存,当新的图像数据准备好后,完成图片的切换;

3.CPU/GPU以及图片升级,当系统功能或图片需要升级时,CPU从U盘中读取升级文件数据,然后存入eMMC当中。

?传统的液晶测试系统中多采用SD卡或NandFlash,相较于SD卡速率更高,且成本更低,相较于Nandflash,无需对坏块进行管理,应用程序更简单。

图4所示为该平台基于U盘的升级功能框图。本系统引入U盘用作系统功能以及图片的升级,用户只需将CPU,GPU的升级文件以及要升级的图片存入U盘,再提供一个升级配置文件,即可实现自动化的升级功能。主控会读取U盘的升级配置文件,要据文件内容实现相应的升级功能。

这种基于U盘的自动升级方法,有如下特点:

1.可以支持系统功能升级和图片升级;

2.全自动升级,只需提供一个升级配置文件,插上U盘后,即可自动完成系统功能和图片的升级;

3.支持热插拔,系统运行过程中,会自动检测是否有U盘插入,如果有U盘插入,会分析升级配置文件,完成相应的升级功能后,再进入到工作状态,系统无需断电即可完成升级功能。

相较于传统的基于SD卡的升级方法,具有以下一些优点:

1.速率更快,SD卡理论速率可以达到25MB/s,USB2.0理论速率可达到480Mbps,即60MB/s,考虑到协议及操作的额外开销,实际速率至少可达到40MB/s,远高于SD卡的速率,这种方法在升级图片时,特别是大量图片需要升级时,可以有效的为客户节约时间。

2.全新的基于升级配置文件的自动升级方法,操作简便。

图5所示为显示接口扩展模块功能框图,核心控制模块,要显示的图像数据,只需输出标准的RGB或LVDS信号,通过连接不同功能的扩展板,来支持不同种类的显示屏,如单MIPI接口,双MIPI接口,eDP接口显示屏等。

采用显示接口扩展模块,采用扩展板的方式与主测试平台进行连接,这种做法具有以下一些优点:

1.易于支持不同接口的显示屏;

2.便于主控系统的维护,主控系统只需保证输出正常的RGB或LVDS信号,不需要针对不同的接口的显示屏对程序进行调整,系统更容易维护;

3.易于根据客户需求进行定制。

图6所示为该测试平台可支持的其它可扩展功能,具体有:

1.通过SPI接口与外部MCU连接,本专利引入外部MCU,开放接口函数,以方便用户基于该系统进行二次开发,用户可以通过外部MCU来控制主系统的各项功能,也可以通过外部MCU来对不同液晶屏进行初始化;

2.通过SPI接口与LCD电源模块连接,主控或外部MCU均可以对电源输出电压,上下电时序进行控制;

3.通过扩展IO,可以支持Flicker,Mura以及客户自定义的测试功能;

4.通过HMI连接显示终端,可以确保测试平台在没有PC的测试环境下,依然可以对系统进行控制,并监测工作状态。

以上所述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,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

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