基于fpga的圖形信號產生裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶模組的顯示和測試技術領域，具體涉及一種基于FPGA(Field —Programmable Gate Array，即現場可編程門陣列)的圖形信號產生裝置及方法。
【背景技術】
[0002]隨著液晶顯示模組的分辨率越來越大，顯示效果越來越清晰，對模組的研發(fā)、生產、檢測等環(huán)節(jié)的技術要求也越來越高。因此在對模組的檢測環(huán)節(jié)中，既需要對模組的每個像素的工作狀態(tài)進行檢測，又需要對模組對顯示整體畫面效果進行檢測，為達到這兩個目標，需要通過用不同類型的畫面點屏來實現，前者需要顯示邏輯畫面(即由圖像信號源經自身計算處理而產生的精確性和規(guī)律性的畫面)，后者需要顯示BMP (Bitmap，圖像文件格式)圖像(即由圖像信號源加載并顯示外部BMP圖像)。
[0003]現有技術中還沒有任何圖形信號產生裝置能同時產生用于液晶模組檢測的邏輯畫面和BMP圖像，無法滿足高分辨率液晶顯示模組檢測的要求。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于FPGA的圖形信號產生裝置及方法，該裝置和方法可通過FPGA實現BMP圖像和不同圖案的邏輯畫面的顯示功能。
[0005]為實現上述目的，本發(fā)明所設計的基于FPGA的圖形信號產生裝置，它包括上層接口模塊、圖像參數緩存模塊、圖像參數轉換模塊、外部BMP接口模塊、邏輯畫面產生模塊、圖像產生控制模塊、圖像存儲控制模塊、RGB (紅、綠、藍三色)畫面輸出模塊、RGB畫面時序產生模塊和多傳輸鏈路低電壓差分信號傳輸模塊；
[0006]其中，所述上層接口模塊的邏輯畫面參數輸出端連接圖像參數緩存模塊的信號輸入端，圖像參數緩存模塊的信號輸出端連接圖像參數轉換模塊的邏輯畫面緩存參數輸入端，所述圖像參數轉換模塊的邏輯畫面參數及控制命令輸出端分別連接外部BMP接口模塊和邏輯畫面產生模塊的信號輸入端，外部BMP接口模塊和邏輯畫面產生模塊的信號輸出端連接圖像產生控制模塊的圖像數據輸入端，圖像產生控制模塊的信號輸出端連接圖像存儲控制模塊的信號輸入端，圖像存儲控制模塊的通信端連接RGB畫面輸出模塊的通信端，RGB畫面時序產生模塊的RGB同步信號輸出端連接RGB畫面輸出模塊的RGB同步信號輸入端，所述RGB畫面輸出模塊的RGB圖像信號輸出端連接多傳輸鏈路低電壓差分信號傳輸模塊的RGB圖像信號輸入端，多傳輸鏈路低電壓差分信號傳輸模塊的LVDS(Low-VoltageDifferential Signaling，低電壓差分信號)視頻信號輸出端用于連接待測液晶模組；
[0007]所述上層接口模塊的LVDS傳輸編碼控制信號輸出端、模組顯示色階位寬控制信號輸出端和LVDS傳輸鏈路數控制信號輸出端分別連接多傳輸鏈路低電壓差分信號傳輸模塊對應的LVDS傳輸編碼控制信號輸入端、模組顯示色階位寬控制信號輸入端和LVDS傳輸鏈路數控制信號輸入端；
[0008]所述圖像參數轉換模塊的液晶模組圖像時序信號輸出端連接RGB畫面時序產生模塊的液晶模組圖像時序信號輸入端，圖像參數轉換模塊的圖像控制信號輸出端分別連接RGB畫面輸出模塊和圖像產生控制模塊的圖像控制信號輸入端，所述圖像存儲控制模塊的圖像存儲狀態(tài)信號輸出端連接圖像參數轉換模塊的圖像存儲狀態(tài)信號輸入端。
[0009]一種利用上述基于FPGA的圖形信號產生裝置產生圖形信號的方法，它包括如下步驟:
[0010]步驟1:上位機將液晶模組水平分辨率、液晶模組垂直分辨率、液晶模組圖像顯示時序、所顯示邏輯畫面的配置信息和所顯示BMP圖像的配置信息發(fā)送給上層接口模塊，上述所顯示邏輯畫面的配置信息包括所顯示邏輯畫面的類型編號、所顯示邏輯畫面產生參數、所顯示邏輯畫面的RGB各分量顏色值、所顯示邏輯畫面的背景色和所顯示邏輯畫面填充參數，上述所顯示BMP圖像的配置信息包括所嵌入BMP圖像的大小和所嵌入BMP圖像的起始位置坐標；
[0011]步驟2:上層接口模塊將液晶模組水平分辨率、液晶模組垂直分辨率、液晶模組圖像顯示時序、所顯示邏輯畫面配置信息和所顯示BMP圖像配置信息進行解析，并將解析后的液晶模組水平分辨率、液晶模組垂直分辨率、液晶模組圖像顯示時序、所顯示邏輯畫面配置信息和所顯示BMP圖像配置信息保存到圖像參數緩存模塊中；
[0012]步驟3:圖像參數轉換模塊讀取圖像參數緩存模塊中緩存的所顯示邏輯畫面配置信息和所顯示BMP圖像配置信息，圖像參數轉換模塊根據所顯示邏輯畫面配置信息向邏輯畫面產生模塊傳輸液晶模組水平分辨率、液晶模組垂直分辨率、所顯示邏輯畫面的配置參數傳輸控制命令和顯示邏輯畫面配置信息；
[0013]同時，圖像參數轉換模塊根據所顯示BMP圖像配置信息向外部BMP接口模塊傳輸液晶模組水平分辨率、液晶模組垂直分辨率、所顯示BMP圖像配置參數傳輸控制命令和所顯示BMP圖像配置信息；
[0014]同時，圖像參數轉換模塊將液晶模組圖像顯示時序發(fā)給RGB畫面時序產生模塊以產生液晶模組圖像顯示的時序；
[0015]步驟4:圖像參數轉換模塊完成步驟3所述的操作后，圖像參數轉換模塊向圖像產生控制模塊發(fā)送圖像控制信號，用于啟動后續(xù)圖像存儲控制模塊、DDR(Double Data Rate雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器)存儲器模塊、RGB畫面輸出模塊和RGB畫面時序產生模塊產生畫面，邏輯畫面產生模塊根據所顯示邏輯畫面的類型啟動相應類型的邏輯畫面子功能類型，這些邏輯畫面子功能類型在工作時會根據液晶模組水平分辨率、液晶模組垂直分辨率、所顯示邏輯畫面配置信息進行符合顯示效果的計算處理，從而產生所顯示邏輯畫面特征點的像素位置和像素顏色值，在邏輯畫面產生模塊產生所顯示邏輯畫面的過程中，會因計算形成中間變量和數據，這些中間變量和數據在計算處理中會反復用到，因此邏輯畫面產生模塊將這些中間變量和數據緩存起來，隨時存入隨時調用；
[0016]步驟5，當邏輯畫面產生模塊產生所需圖案的特征點數據后便將所需圖案的特征點數據送入圖像產生控制模塊，圖像產生控制模塊根據圖像參數轉換模塊發(fā)出的圖像控制信號得到液晶模組水平分辨率、液晶模組垂直分辨率、所顯示邏輯畫面的背景色、所顯示邏輯畫面填充參數，并啟動邏輯畫面產生模塊產生的圖案數據，圖像產生控制模塊先形成一幅水平分辨率和垂直分辨率均滿足所顯示邏輯畫面的基本參數要求的畫面，再將邏輯圖案根據邏輯圖案的坐標位置放入上述畫面中，之后對畫面中非圖案的區(qū)域填充顏色，添加背景色，從而形成所需的完整的邏輯畫面；
[0017]所述BMP接口模塊根據所顯示BMP圖像配置參數傳輸控制命令和所顯示BMP圖像配置信息生成所顯示BMP圖像；
[0018]步驟6:圖像產生控制模塊將步驟5中產生的完整的邏輯畫面和所顯示BMP圖像送入圖像存儲控制模塊，圖像存儲控制模塊將上述完整的邏輯畫面和所顯示BMP圖像中每個像素點存入DDR存儲器模塊，從第I行第I個像素點開始，依次順序的將各個像素點的RGB顏色值存入到DDR存儲器模塊對應的地址中，直到最后一行最后一個像素的RGB顏色值被存入DDR存儲器模塊中；
[0019]步驟7:圖像存儲控制模塊向圖像參數轉換模塊發(fā)送圖像存儲狀態(tài)信號，當圖像存儲狀態(tài)信號顯示圖像存儲控制模塊中邏輯畫面和BMP圖像數據存儲完畢后，圖像參數轉換模塊向RGB畫面輸出模塊發(fā)送圖像控制信號，同時，圖像參數轉換模塊向RGB畫面時序產生模塊發(fā)送液晶模組圖像顯示時序信號，RGB畫面輸出模塊在圖像控制信號的控制下根據RGB畫面時序產生模塊產生的RGB同步信號將所要得到某一行中的某一個像素的信息通過RGB畫面輸出模塊傳輸給圖像存儲控制模塊，所述RGB同步信號包括視頻幀同步信號、視頻行同步信號和視頻數據有效信號，圖像存儲控制模塊則從DDR存儲器模塊中取出該像素對應的顏色值，圖像存儲控制模塊將該對應的顏色值傳輸給RGB畫面輸出模塊，RGB畫面輸出模塊將接收到的對應顏色值和RGB同步信號中的視頻數據有效信號同步到一起，從而產生并行的RGB圖像信號輸出；
[0020]步驟8，多傳輸鏈路低電壓差分信號傳輸模塊將并行的RGB圖像信號根據上層接口模塊輸送過來的LVDS傳輸編碼控制信號進行編碼和輸出顏色位寬設置，再根據上層接口模塊輸送過來的LVDS傳輸鏈路數控制信號進行相應的LVDS傳輸調制串化處理，使得輸出為標準的圖像LVDS傳輸鏈路信號在各