巧用示波器一步解決液晶屏驅動時序調試難題
發布時間：2021-04-23 責任編輯：lina
【導讀】液晶屏幕使用多屏拚接時，容易出現顯示圖像重複、錯位等幀同步異常，以往需要根據異常現象進行逆向推導，反複調試修改驅動器參數，這種方式費時費力。使用長存儲示波器，可一次捕獲完整驅動時序，調試LCD控製器再也不燒腦，下文通過實際案例解析ZDS4054Plus在LCD液晶屏驅動測試中的應用。
液晶屏幕使用多屏拚接時，容易出現顯示圖像重複、cuoweidengzhentongbuyichang，yiwangxuyaogenjuyichangxianxiangjinxingnixiangtuidao，fanfutiaoshixiugaiqudongqicanshu，zhezhongfangshifeishifeili。shiyongchangcunchushiboqi，keyicibuhuowanzhengqudongshixu，tiaoshiLCD控製器再也不燒腦，下文通過實際案例解析ZDS4054Plus在LCD液晶屏驅動測試中的應用。
一、LCD控製器、驅動器工作原理
要使LCD的顯示文字或圖像，需要通過LCD控製器輸出RGB數據給LCD驅動器，LCD驅動器就把數據放到緩存中，然後以60幀/秒的速度刷新LCD屏顯示。
LCD控製器器通過行信號和列信號的不同組合，實現對每個像素進行控製，這種行掃描（HYNC）信號周期很短(高達40kHz-100kHz)，使屏幕上能夠顯示穩定的圖像。
LCD控製器信號時序及工作原理如下：
圖1 TFT顯示屏驅動時序圖
l VSYNC：幀同步信號,表示掃描1幀的開始，一幀也就是LCD顯示的一個畫麵；
l HSYNC：行同步信號，表示掃描1行的開始；
l VCLK：像素時鍾信號，每個脈衝填充1個像素點；
l VDEN：數據使能信號，高電平時，填充數據有效；
l VD[23:0]：LCD像素數據輸出端口。
l LEND：行結束信號。
以一個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VSYNC周期、768個有效HSYNC周期，每個VDEN高電平包含1024個像素時鍾信號。顯示出現問題可通過幀同步信號、行同步信號的頻率、占空比、延時、每個VSYNC周期包含的HSYNC周期數、VDEN周期包含的VSCLK周期數進行排查。
二、使用ZDS4054Plus示波器解決LCD顯示異常實例
1. 圖片疊加、重複
現象：LCD顯示上大範圍的圖像出現錯位、疊加或者重複。
成因：出chu現xian這zhe種zhong情qing況kuang一yi般ban不bu會hui是shi行xing同tong步bu或huo者zhe場chang同tong步bu信xin號hao的de延yan時shi引yin起qi的de，基ji本ben可ke以yi排pai除chu這zhe方fang麵mian的de影ying響xiang。可ke以yi檢jian查zha是shi否fou存cun在zai時shi序xu或huo者zhe時shi鍾zhong頻pin率lv上shang存cun在zai差cha異yi引yin起qi的de。
解決方法：碰見這種情況首先應該做的就是先仔細計算DMA傳輸參數，精確適配行場信號。
圖2 圖像疊加、重複時序分析
如示波器截圖所示，各通道對應信號依次為VCLK、VSYNC、VHSYNC、VDEN信號，分析步驟如下：
1) 由於一幀完整的信號時間通常達到30ms以上，示波器需要調到10ms/div的時基，而VCLK信號頻率通常高達48-96MHz，采樣率至少得保持500Ms/s，才能對時序進行分析，此時普通示波器無法完整捕獲波形。
2) ZDS4054Plus在10ms/div的時基下，依然能夠保持1Gs/s采樣率，可完美還原波形，配合每通道標配的硬件頻率計，可分析各信號頻率是否存在異常。
2. 圖像錯位
現象：LCD顯示在水平方向發生位移，或者在上麵或底部有一條幾個像素的彩色、白色或黑色條紋。
成因：一般來說，出現這種情況和幀同步、行同步信號有關，如果是常態異常，可能是初始化參數設置不對，若是偶發異常可能是工作過程中，幀同步、行同步信號收到幹擾。
解決方法：檢查LCD控製器的行同步與場同步信號的寬度、前後延時、極性的匹配。
圖3 圖像錯位時序分析
如示波器截圖所示，各通道對應信號依次為VCLK、VSYNC、VHSYNC、VDEN信號，分析步驟如下：
1) 通過全屏測量統計，分析各信號正負脈衝寬度，若VSYNC、VHSYNC脈寬存在異常值，可判斷為幹擾信號引起的顯示異常。
2) 若脈寬正常時，可通過區間測量統計計算周期數，分析各個大小周期信號直接的相互包含關係，檢查時序參數。3） 通過縮放模式以及光標測量，分析各時序信號之間的延時。
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