如何使用示波器解決LCD控制器調(diào)試難題
當(dāng)LCD液晶屏顯示異常時(shí)，以往通過現(xiàn)象逆向推導(dǎo)，對參數(shù)進(jìn)行修改，這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力。有了長存儲(chǔ)示波器，調(diào)試LCD控制器再也不燒腦，下文通過實(shí)際案例分享ZDS4054Plus在LCD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。(由于液晶分子的特性：當(dāng)長時(shí)間固定在某一個(gè)電壓不變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致液晶分子遭到破壞，所以要以一定的頻率(通常是60Hz)不停的刷新LCD屏。所以視頻播放幀率雖然只有23~30幀/秒，TFT-LCD的顯示刷新頻率卻達(dá)到60Hz。LCD控制器時(shí)序控制著視頻幀率;LCD驅(qū)動(dòng)器時(shí)序控制著顯示器刷新率。)
LCD控制器器通過行信號和列信號的不同組合，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控制器信號時(shí)序及工作原理如下：
lVSYNC：幀同步信號,表示掃描1幀的開始，一幀也就是LCD顯示的一個(gè)畫面;
lHSYNC：行同步信號，表示掃描1行的開始;
lVCLK：像素時(shí)鐘信號，每個(gè)脈沖填充1個(gè)像素點(diǎn);
lVDEN：數(shù)據(jù)使能信號，高電平時(shí)，填充數(shù)據(jù)有效;
lVD[23:0]：LCD像素?cái)?shù)據(jù)輸出端口。
lLEND：行結(jié)束信號;
以一個(gè)1024X768像素的LCD屏為例，完整顯示一屏圖像的信號，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。顯示出現(xiàn)問題可通過幀同步信號、行同步信號的頻率、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。
如示波器截圖所示，各通道對應(yīng)信號依次為VCLK、VSYNC、VHSYNC、VDEN信號，分析步驟如下：
1)由于一幀完整的信號時(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。
原因：一般來說，出現(xiàn)這種情況和幀同步、行同步信號有關(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)異常可能是工作過程中，幀同步、行同步信號收到干擾。
解決方法：檢查LCD控制器的行同步與場同步信號的寬度、前后延時(shí)、極性的匹配。
如示波器截圖所示，各通道對應(yīng)信號依次為VCLK、VSYNC、VHSYNC、VDEN信號，分析步驟如下：
1)通過全屏測量統(tǒng)計(jì)，分析各信號正負(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)序信號之間的延時(shí)。
下載文檔
