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巧用示波器一步解決液晶屏驅(qū)動(dòng)時(shí)序調(diào)試難題

發(fā)布時(shí)間:2021-04-23 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】液晶屏幕使用多屏拼接時(shí),容易出現(xiàn)顯示圖像重復(fù)、錯(cuò)位等幀同步異常,以往需要根據(jù)異?,F(xiàn)象進(jìn)行逆向推導(dǎo),反復(fù)調(diào)試修改驅(qū)動(dòng)器參數(shù),這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力。使用長存儲(chǔ)示波器,可一次捕獲完整驅(qū)動(dòng)時(shí)序,調(diào)試LCD控制器再也不燒腦,下文通過實(shí)際案例解析ZDS4054Plus在LCD液晶屏驅(qū)動(dòng)測試中的應(yīng)用。
  
液晶屏幕使用多屏拼接時(shí),容易出現(xiàn)顯示圖像重復(fù)、錯(cuò)位等幀同步異常,以往需要根據(jù)異?,F(xiàn)象進(jìn)行逆向推導(dǎo),反復(fù)調(diào)試修改驅(qū)動(dòng)器參數(shù),這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力。使用長存儲(chǔ)示波器,可一次捕獲完整驅(qū)動(dòng)時(shí)序,調(diào)試LCD控制器再也不燒腦,下文通過實(shí)際案例解析ZDS4054Plus在LCD液晶屏驅(qū)動(dòng)測試中的應(yīng)用。
 
一、LCD控制器、驅(qū)動(dòng)器工作原理
 
要使LCD的顯示文字或圖像,需要通過LCD控制器輸出RGB數(shù)據(jù)給LCD驅(qū)動(dòng)器,LCD驅(qū)動(dòng)器就把數(shù)據(jù)放到緩存中,然后以60幀/秒的速度刷新LCD屏顯示。
 
LCD控制器器通過行信號(hào)和列信號(hào)的不同組合,實(shí)現(xiàn)對每個(gè)像素進(jìn)行控制,這種行掃描(HYNC)信號(hào)周期很短(高達(dá)40kHz-100kHz),使屏幕上能夠顯示穩(wěn)定的圖像。
 
LCD控制器信號(hào)時(shí)序及工作原理如下:
 
巧用示波器一步解決液晶屏驅(qū)動(dòng)時(shí)序調(diào)試難題
圖1 TFT顯示屏驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖
 
l VSYNC:幀同步信號(hào),表示掃描1幀的開始,一幀也就是LCD顯示的一個(gè)畫面;
l HSYNC:行同步信號(hào),表示掃描1行的開始;
l VCLK:像素時(shí)鐘信號(hào),每個(gè)脈沖填充1個(gè)像素點(diǎn);
l VDEN:數(shù)據(jù)使能信號(hào),高電平時(shí),填充數(shù)據(jù)有效;
l VD[23:0]:LCD像素?cái)?shù)據(jù)輸出端口。
l LEND:行結(jié)束信號(hào)。
 
以一個(gè)1024X768像素的LCD屏為例,完整顯示一屏圖像的信號(hào),必須包含1個(gè)VSYNC周期、768個(gè)有效HSYNC周期,每個(gè)VDEN高電平包含1024個(gè)像素時(shí)鐘信號(hào)。顯示出現(xiàn)問題可通過幀同步信號(hào)、行同步信號(hào)的頻率、占空比、延時(shí)、每個(gè)VSYNC周期包含的HSYNC周期數(shù)、VDEN周期包含的VSCLK周期數(shù)進(jìn)行排查。
 
二、使用ZDS4054Plus示波器解決LCD顯示異常實(shí)例
 
1. 圖片疊加、重復(fù)
現(xiàn)象:LCD顯示上大范圍的圖像出現(xiàn)錯(cuò)位、疊加或者重復(fù)。
 
成因:出現(xiàn)這種情況一般不會(huì)是行同步或者場同步信號(hào)的延時(shí)引起的,基本可以排除這方面的影響。可以檢查是否存在時(shí)序或者時(shí)鐘頻率上存在差異引起的。
 
解決方法:碰見這種情況首先應(yīng)該做的就是先仔細(xì)計(jì)算DMA傳輸參數(shù),精確適配行場信號(hào)。
 
 巧用示波器一步解決液晶屏驅(qū)動(dòng)時(shí)序調(diào)試難題
圖2 圖像疊加、重復(fù)時(shí)序分析
 
如示波器截圖所示,各通道對應(yīng)信號(hào)依次為VCLK、VSYNC、VHSYNC、VDEN信號(hào),分析步驟如下:
1) 由于一幀完整的信號(hào)時(shí)間通常達(dá)到30ms以上,示波器需要調(diào)到10ms/div的時(shí)基,而VCLK信號(hào)頻率通常高達(dá)48-96MHz,采樣率至少得保持500Ms/s,才能對時(shí)序進(jìn)行分析,此時(shí)普通示波器無法完整捕獲波形。
2) ZDS4054Plus在10ms/div的時(shí)基下,依然能夠保持1Gs/s采樣率,可完美還原波形,配合每通道標(biāo)配的硬件頻率計(jì),可分析各信號(hào)頻率是否存在異常。
 
2. 圖像錯(cuò)位
現(xiàn)象:LCD顯示在水平方向發(fā)生位移,或者在上面或底部有一條幾個(gè)像素的彩色、白色或黑色條紋。
成因:一般來說,出現(xiàn)這種情況和幀同步、行同步信號(hào)有關(guān),如果是常態(tài)異常,可能是初始化參數(shù)設(shè)置不對,若是偶發(fā)異??赡苁枪ぷ鬟^程中,幀同步、行同步信號(hào)收到干擾。
解決方法:檢查LCD控制器的行同步與場同步信號(hào)的寬度、前后延時(shí)、極性的匹配。
 
 巧用示波器一步解決液晶屏驅(qū)動(dòng)時(shí)序調(diào)試難題
圖3 圖像錯(cuò)位時(shí)序分析
 
如示波器截圖所示,各通道對應(yīng)信號(hào)依次為VCLK、VSYNC、VHSYNC、VDEN信號(hào),分析步驟如下:
1) 通過全屏測量統(tǒng)計(jì),分析各信號(hào)正負(fù)脈沖寬度,若VSYNC、VHSYNC脈寬存在異常值,可判斷為干擾信號(hào)引起的顯示異常。
 
2) 若脈寬正常時(shí),可通過區(qū)間測量統(tǒng)計(jì)計(jì)算周期數(shù),分析各個(gè)大小周期信號(hào)直接的相互包含關(guān)系,檢查時(shí)序參數(shù)。3)  通過縮放模式以及光標(biāo)測量,分析各時(shí)序信號(hào)之間的延時(shí)。

 
巧用示波器一步解決液晶屏驅(qū)動(dòng)時(shí)序調(diào)試難題
 
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