一种超高分辨率图形信号发生器及其启动、升级方法技术

本发明专利技术公开了一种超高分辨率图形信号发生器一种超高分辨率图形信号发生器及其快速启动、升级方法，包括主信号卡、背板子卡、一个或多个信号子卡；主信号卡挂载背板子卡，背板子卡挂载一个或多个信号子卡，构成三级架构；主信号卡与背板子卡之间通过高速EMIF总线传输控制及配置信息；背板子卡用于实现主信号卡的EMIF总线扩展、主信号卡及各信号子卡的升级加载，以及为主信号卡及各信号子卡提供物理层通道；主信号卡及各信号子卡通过连接器插装在背板子卡上；背板子卡与各信号子卡之间通过EMIF扩展总线实现主信号卡控制信号及配置信息的传输，通过FPP配置接口传输配置信号；各信号子卡用于VbyOne信号的扩展；可根据实际测试需求配置信号子卡，适配多种高分辨率及刷新率的模组。

An ultra high resolution graphic signal generator and its startup and upgrade method

The invention discloses an ultra high resolution graphics signal generator is an ultra high resolution graphics signal generator and its quick start, upgrading method, including the main signal board card, back card, one or more signal sub card; card mount board main signal back card back card mount board one or more signals card, constitute the three level architecture; the main signal card and backplane card through high-speed EMIF bus transmission control and configuration information for the realization of the board card; back extension and upgrade loading main signal and the signal sub card card main signal card of EMIF bus, and the main signal and the signal sub card card provides the physical layer channel; the main signal and the signal card card connector is inserted in the card on the back board; and the signal transmission between the sub card through EMIF card control signal and the main signal to realize configuration information bus backplane card, The configuration signal is transmitted through the FPP configuration interface; each signal sub card is used for the expansion of the VbyOne signal; the signal sub card can be configured according to the actual test requirements, and a plurality of modules with high resolution and refresh rate are adapted.

【技术实现步骤摘要】
一种超高分辨率图形信号发生器及其启动、升级方法
本专利技术属于信号发生器设计
，更具体地，涉及一种超高分辨率图形信号发生器及其快速启动、升级方法。
技术介绍
随着液晶模组技术的发展，液晶模组的分辨率得到快速提升，相继出现了8K、10K等高分辨率的大尺寸液晶模组。随着高分辨率的大尺寸液晶模组的发展，为实现对该类液晶模组的研发、生产和测试，对支持这些高分辨率液晶模组的图形信号发生器有了需求。目前，市面上支持高分辨率高刷新率液晶模组的信号发生器的接口多为DP、HDMI及VbyOne接口。但是，对于8K、10K等高分辨率的模组，由于DP及HDMI的带宽限制，需要采用高达64laneVbyOne接口的图形型号发生器，现有的信号发生器对此不能支持。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种超高分辨率图形信号发生器及其启动、升级方法，其目的在于基于FPGA实现信号的高速传输与分配，以满足高分辨率、高刷新率液晶模组的测试与生产需求。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种超高分辨率图形信号发生器，包括主信号卡、背板子卡、一个或多个信号子卡；主信号卡挂载背板子卡，背板子卡挂载一个或多个信号子卡，由此级联构成的三级架构；主信号卡、背板子卡以及信号子卡均基于FPGA实现；其中，主信号卡作为全局控制单元及主信号生成单元，用于控制该超高分辨率图形信号发生器与上位机的通信、配置、背板子卡与信号子卡的同步、开关电、切图处理，以及图像信号的生成及分配；主信号卡与背板子卡之间通过高速EMIF(ExternalMemoryInterface，外部存储器接口)总线传输控制及配置信息，背板子卡的FPGA通过FPP(FastPassiveParallel，快速被动并行)配置接口完成主信号卡FPGA的快速启动；背板子卡用于实现主信号卡的EMIF总线扩展、主信号卡及各信号子卡的升级加载，以及为主信号卡及各信号子卡提供物理层通道；主信号卡及各信号子卡通过连接器插装在背板子卡上。背板子卡与各信号子卡之间通过EMIF扩展总线实现主信号卡下发的控制信号及配置信息的传输，通过FPP配置接口传输FPGA配置信号；各信号子卡用于VbyOne信号的输出。优选的，上述的超高分辨率图形信号发生器，各信号子卡均通过8lane的高速收发器经背板子卡上的连接器与主信号卡进行信号交互。优选的，上述的超高分辨率图形信号发生器，当超高分辨率图形信号发生器收到开电命令，主信号卡将图像数据及配置数据通过高速收发器发送给信号子卡，信号子卡将主信号卡发送的图像数据解码后存储在信号子卡外挂的存储器中，并利用主信号卡发送的配置数据完成信号子卡的配置，然后根据配置数据将存储在外挂的存储器中的图像数据输出，用于待测模组的点屏；其中，配置数据包括时序、刷新率、输出lane数。优选的，上述的超高分辨率图形信号发生器，各信号子卡均可灵活配置为4lane、8lane、16lane的VbyOne信号输出接口，通过将多个信号子卡组合形成32lane或64lane的VbyOne信号输出接口，从而适配高分辨率及高刷新率的模组；主信号卡则需根据模组的分屏方式及接口lane数对各信号子卡进行信号分配；其中，模组的分屏方式包括但不限于田字分屏、左右分屏、上下分屏。优选的，上述的超高分辨率图形信号发生器，其主信号卡根据模组的分屏方式将模组各屏的图像数据根据上层软件下发的配置从外挂的存储器中读取出来，并输出至连接待测模组的信号子卡，支持通过上层软件配置实现信号子卡输出图像数据位置的可配功能；譬如，对田字分屏而言，主信号卡可将左上、右上、左下、右下任意四个位置的图像数据根据上层软件下发的配置从外挂的DDR4中读取出来，并输出至对应的信号子卡。优选的，上述的超高分辨率图形信号发生器，主信号卡通过EMIF总线与外部VDD电源板、VBL电源板通信；其中，VDD电源板用于为待测模组提供工作电源，VBL电源板用于为待测模组提供背光电源；主信号卡通过EMIF总线将电源的配置信息发给VDD电源板、VBL电源板；VDD电源板、VBL电源板收到配置信息后，完成电源的配置，并等待主信号卡的命令；当收到主信号卡发送的开电、关电命令后，VDD电源板、VBL电源板按照时序要求，完成各电源的输出或关闭；电源的配置信息包括电源输出、过流过压保护、欠流欠压保护和/或开电时序。优选的，上述超高分辨率图形信号发生器，其主信号卡具有用于与上位机通信的以太网接口、用于键盘控制的USB接口，以及用于存储测试模组文件的eMMC或DDR4存储器。优选的，上述的超高分辨率图形信号发生器，其背板子卡具有SPI接口，I2C接口，GPIO接口；分别用于Initialcode及寄存器的读写，EDID/VCOM的调节，待测模组的功能配置。优选的，上述的超高分辨率图形信号发生器，其背板子卡设有外挂SPIflash的接口以及外挂NandFlash的接口；通过SPIflash存储背板子卡FPGA程序，通过NandFlash存储主信号卡FPGA程序及信号子卡FPGA的程序。优选的，上述的超高分辨率图形信号发生器，在系统上电后，首先通过主信号卡与上位机完成握手通信；然后从上位机获取图片数据、电源配置参数以及模组timing信息，并存储到其外挂的DDR4或eMMC中。优选的，上述的超高分辨率图形信号发生器，采用低成本且FPGA直接能够从其自启动的SPIFlash作为存储介质，完成背板子卡FPGA的自启动；为了快速的升级及加载，主信号卡及信号子卡采用NandFlash进行存储。优选的，上述的超高分辨率图形信号发生器，其信号子卡外挂有用于存储模组测试文件的DDR4。根据本专利技术的另一个方面，为实现超高分辨率图形信号发生器的快速、同步启动，基于上述三级架构的超高分辨率图形信号发生器，提供了一种超高分辨率图形信号发生器快速启动的方法，具体如下：采用低成本且FPGA直接能够从其自启动的SPIFlash作为背板子卡程序的存储介质，实现背板子卡FPGA的自启动；采用NandFlash作为主信号卡FPGA程序及信号子卡FPGA程序的存储介质存；当背板子卡完成自启动后，从Nandflash中读取主信号卡FPGA的程序，通过FPP配置接口完成主信号卡FPGA的启动；当主信号卡FPGA启动完成，背板子卡FPGA从Nandflash中读出信号子卡的FPGA程序，检测已插入的信号子卡的位置及数量，将FPAG程序数据通过背板FPGA的逻辑复制到所有插入信号子卡的FPP配置端口，完成所有信号子卡的同时并行启动，缩短启动时间。根据本专利技术的另一个方面，为实现超高分辨率图形信号发生器的快速升级，基于上述三级架构的超高分辨率图形信号发生器，提供了一种超高分辨率图形信号发生器快速升级的方法，具体如下：当信号子卡需要升级时，主信号卡通过以太网接口从上位机取得升级文件后存储在主信号卡外挂的DDR4中，通过EMIF总线将DDR4中的升级文件发送给背板子卡；背板子卡接收升级文件并存储到其外挂的NandFlash中；系统上电后，背板子卡通过AS(activeserial，主动串行)模式从其外挂的SPIFlash中获取背板程序进行自启动；完成自启动后将其外挂的NandFlash中的升级文件通过FPP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高分辨率图形信号发生器，其特征在于，包括主信号卡、背板子卡、一个或多个信号子卡；所述主信号卡挂载背板子卡，背板子卡挂载一个或多个信号子卡，由此级联构成的三级架构；所述主信号卡、背板子卡以及信号子卡均基于FPGA实现；主信号卡及各信号子卡通过连接器插装在背板子卡上；所述主信号卡作为全局控制单元及主信号生成单元，用于控制超高分辨率图形信号发生器与上位机的通信、配置、背板子卡与信号子卡的同步、开关电、切图处理，以及图像信号的生成及分配；所述主信号卡与背板子卡之间通过高速外部存储器接口总线传输控制及配置信息，背板子卡的FPGA通过快速被动并行配置接口完成主信号卡FPGA的快速启动；所述背板子卡用于实现主信号卡的外部存储器接口总线扩展、主信号卡及各信号子卡的升级程序加载，以及为主信号卡及各信号子卡提供物理层通道；背板子卡与各信号子卡之间通过外部存储器接口扩展总线实现主信号卡下发的控制信号及配置信息的传输，通过快速被动并行配置接口传输FPGA配置信号；各信号子卡用于VbyOne信号的输出。

【技术特征摘要】
1.一种超高分辨率图形信号发生器，其特征在于，包括主信号卡、背板子卡、一个或多个信号子卡；所述主信号卡挂载背板子卡，背板子卡挂载一个或多个信号子卡，由此级联构成的三级架构；所述主信号卡、背板子卡以及信号子卡均基于FPGA实现；主信号卡及各信号子卡通过连接器插装在背板子卡上；所述主信号卡作为全局控制单元及主信号生成单元，用于控制超高分辨率图形信号发生器与上位机的通信、配置、背板子卡与信号子卡的同步、开关电、切图处理，以及图像信号的生成及分配；所述主信号卡与背板子卡之间通过高速外部存储器接口总线传输控制及配置信息，背板子卡的FPGA通过快速被动并行配置接口完成主信号卡FPGA的快速启动；所述背板子卡用于实现主信号卡的外部存储器接口总线扩展、主信号卡及各信号子卡的升级程序加载，以及为主信号卡及各信号子卡提供物理层通道；背板子卡与各信号子卡之间通过外部存储器接口扩展总线实现主信号卡下发的控制信号及配置信息的传输，通过快速被动并行配置接口传输FPGA配置信号；各信号子卡用于VbyOne信号的输出。2.如权利要求1或2所述的超高分辨率图形信号发生器，其特征在于，每个所述信号子卡通过FPGA实现的2Nlane的高速收发器经背板子卡上的连接器与主信号卡进行信号交互；其中，N为自然数。3.如权利要求1或2所述的超高分辨率图形信号发生器，其特征在于，当超高分辨率图形信号发生器收到开电命令，所述主信号卡将图像数据及配置数据通过FPGA实现的高速收发器发送给信号子卡，信号子卡接收所述图像数据并解码后存储在信号子卡外挂的存储器中，并利用所述配置数据完成信号子卡的配置，将存储在外挂的存储器中的图像数据输出，用于待测模组的点屏；其中，配置数据包括时序、刷新率、输出lane数。4.如权利要求1所述的超高分辨率图形信号发生器，其特征在于，每个所述信号子卡均可灵活配置为4lane、8lane或16lane的VbyOne信号输出接口；通过将多个信号子卡组合形成32lane或64lane的VbyOne信号输出接口，从而适配高分辨率及高刷新率的模组；主信号卡则根据模组的分屏方式及接口lane数对各信号子卡进行信号分配；所述分屏方式包括但不限于田字分屏、左右分屏、上下分屏。5.如权利要求1所述的超高分辨率图形信号发生器，其特征在于，所述主信号卡根据模组的分屏方式，将模组各屏的图像数据根据上层软件下发的配置从外挂的存储器中读取出来，并分配至连接待测模组的信号子卡，以支持通过上层软件配置实现信号子卡输出图像数据位置的可配功能。...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶金平，刘荣华，帅敏，万勤华，许恩，付文明，
申请(专利权)人：武汉精测电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42