Lcm測試治具的背光隔離驅動電路及其通訊模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種LCM測試治具的背光隔離驅動電路及該電路的通訊模塊。其中驅動電路包括控制單元、電壓調整單元、電壓極性變換單元，電壓調整單元連接至控制單元，電壓極性變換單元信號輸入側連接電壓調整單元和控制單元，信號輸出側連接待測LED背光；控制單元基于接收到的外部信號，向電壓調整單元和電壓極性變換單元輸出相應的控制信號。該驅動電路可實現LED背光的串聯與并聯共用、共陰與共陽共用，且能夠自動調節(jié)輸出電壓。其中，通訊模塊包括移位寄存器、移位計數器、指令譯碼單元、指令/參數選擇單元以及用于寫/讀的三個用戶寄存器，該通訊模塊實現了驅動電路與外部的兩線制同步通訊，且內部器件少，通訊協議相對傳統(tǒng)的IIC通訊協議而言簡化了很多。
【專利說明】
LCM測試治具的背光隔離驅動電路及其通訊模塊
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及LCM測試技術領域，具體涉及一種LCM測試治具的LED背光隔離驅動電 路，以及該驅動電路與外部建立通訊的通訊模塊。
【背景技術】
[0002] LCM即IXD顯示模組，是指將液晶顯示器件、連接件、控制與驅動等外圍電路，PCB電 路板，背光源，結構件等裝配在一起的組件。其中，背光源通常為LED背光，LED背光電路具有 多樣性，比較常用的有共陽LED電路、共陰LED電路;有串聯LED電路、并聯LED電路;還有串聯 加并聯的LED電路;有一串的也有多串的，有兩顆LED并聯的，也有多顆LED并聯的。這些LED 背光電路兩端的驅動電壓高低也是各不相同的。
[0003] 考慮到工廠在生產LED背光時可能存在短路、開路等情況發(fā)生，因此為避免測試時 損壞LCM模組及其背光源和測試治具本身，這使得測試治具上的背光驅動電路設計相當復 雜與困難。當前的測試治具背光電路設計通常有如下幾種：
[0004] 其一、采用串聯可調電源單獨給背光供電，生產線根據背光電源電壓不同，手動調 節(jié)輸出電壓。這種電路設計雖然簡單，但在實際生產中常會如下情況發(fā)生:①電壓調節(jié)太 高，直接損壞LCM模組背光電路;②電壓調節(jié)過高，LCM模組背光電路會發(fā)熱過大，可能會損 傷背光的膜材，膠框等;③生產線上的員工可能對于電方面的知識有限，或是操作程序方面 的不當，上述情況常有發(fā)生，從而影響生產良率。
[0005] 其二、采用專用的背光驅動電路。通常，測試治具上有并聯和串聯兩套背光驅動電 路，如果LCM模組上的LED背光的并聯背光，就連接在到測試治具的并聯背光驅動電路，反之 連接串聯背光驅動電路。但這種設計:①要區(qū)分并聯和串聯，生產線上的員工操作起來比較 麻煩;②并聯驅動電路有共陽和共陰之分，如果測試板上只設計一種，在生產中可能會遇到 麻煩，兼容性不夠強，如果兩種都設計則背光電路設計就很復雜;③串聯驅動電路在實際測 試中，如果遇到開路狀態(tài)，其背光輸出電壓將會升得很高，有些情況可能會損壞測試電路。

【發(fā)明內容】

[0006] 針對現有技術中所存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種LCM測試治具的背光隔 離驅動電路，該驅動電路能夠實現LED背光的串聯與并聯共用、共陰與共陽共用。
[0007] 本發(fā)明還有一個目的是提供一種LCM測試治具的背光隔離驅動電路的通訊模塊， 該通訊模塊是針對該驅動電路進行專門設計，內部邏輯單元相對于傳統(tǒng)的IIC通訊模塊簡 化了很多，使得通訊協議也由復雜變得簡單，能夠與外部進行兩線制同步通訊實現對驅動 電路的幾個字節(jié)配置。
[0008] 為實現本發(fā)明上述第一個目的，本發(fā)明采用了如下的技術方案：
[0009] -種LCM測試治具的背光隔離驅動電路，其包括：
[0010] 控制單元；
[0011]電壓調整單元，其連接控制單元，用于接收控制單元發(fā)出的第一控制信號，輸出待 測LED背光所需要的背光電壓；
[0012] 電壓極性變換單元，其信號輸入側連接電壓調整單元和控制單元，信號輸出側連 接待測LED背光，所述電壓極性變換單元用于接收電壓調整單元輸出的背光電壓，并基于控 制單元發(fā)出的第二控制信號改變該背光電壓施加到待測LED背光上的方向；其中，所述控制 單元基于接收到的外部信號和從電壓調整單元反饋的輸出電壓信號，向電壓調整單元輸出 第一控制信號;所述控制單元基于接收到的外部信號，向電壓極性變換單元輸出第二控制 信號。
[0013] 優(yōu)選的是，所述控制單元設置有數據管腳(DA)、時鐘管腳(CK)、輸出電壓方向控制 管腳(DR)和輸出電壓使能管腳(EN);其中
[0014] 所述控制單元通過數據管腳(DA)接收待測LED背光所需要的背光電壓，并基于該 背光電壓向電壓調整單元發(fā)出所述第一控制信號；
[0015] 所述控制單元通過輸出電壓方向控制管腳(DR)和輸出電壓使能管腳(EN)的輸入 電平狀態(tài)，向電壓極性變換單元各發(fā)出一個所述第二控制信號。
[0016] 優(yōu)選的是，所述控制單元還連接至電壓極性變換單元，并基于該連接設置有輸出 過電流警報輸出管腳(0C);
[0017] 其中，所述控制單元從電壓極性變換單元獲取待測LED背光上流過的電流，并基于 該電流大小在輸出過電流警報輸出管腳(〇 C)輸出相應的電平。
[0018] 為實現本發(fā)明上述的第二個目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：
[0019] -種LCM測試治具的背光隔離驅動電路的通訊模塊，其設置在所述控制單元中，用 以實現控制單元與外部進行兩線制同步通訊，所述通訊模塊對應數據管腳(DA)設置有DA數 據線，所述通訊模塊對應時鐘管腳(CK)設置有CK時鐘線，所述通訊模塊包括：
[0020] 移位寄存器，其連接DA數據線和CK時鐘線，用于在CK時鐘信號的上升沿逐位獲取 DA數據線上用戶輸入的數據，并進行鎖定且左移一位；
[0021 ]移位計數器，其連接CK時鐘線，用于對接收到的CK時鐘信號上升沿進行計數；
[0022] 指令譯碼單元，其連接移位寄存器和移位計數器，用于每當移位計數器計數到8 時，接收從移位計數器傳來的計數值和從移位寄存器傳來的用戶輸入的數據，并對用戶輸 入的數據進行指令譯碼，所述用戶輸入的數據包括用于確定通訊模塊工作狀態(tài)的系統(tǒng)指 令、用于選中待操作指令參數寄存器的用戶指令和用于向所選指令參數寄存器中寫入的參 數；
[0023] 指令/參數選擇單元，其連接指令譯碼單元，用于接收指令譯碼單元產生的第一觸 發(fā)信號，將用戶輸入的所述用戶指令送入寄存器選擇單元中使寄存器選擇單元選中待操作 的指令參數寄存器，以及接收指令譯碼單元產生的第二觸發(fā)信號，將用戶輸入的所述參數 寫入所選指令參數寄存器內，所述第一觸發(fā)信號和第二觸發(fā)信號均由指令譯碼單元根據譯 出的相應系統(tǒng)指令所發(fā)出；
[0024] 其中，所述指令參數寄存器包括管腳配置寄存器、輸出電壓控制寄存器和輸出電 流控制寄存器;所述管腳配置寄存器用于根據用戶輸入的管腳配置參數配置輸出電壓方向 控制管腳(DR)、輸出電壓使能管腳(EN)和輸出過電流警報輸出管腳(0C)的軟件位狀態(tài)，及 輸出電壓方向控制管腳(DR)和輸出電壓使能管腳(EN)外部輸入使能狀態(tài)、輸出過電流警報 輸出管腳(0C)的輸出使能狀態(tài);所述輸出電壓控制寄存器用于根據用戶輸入的背光電壓參 數設置待測LED背光所需要的背光電壓值;所述輸出電流控制寄存器用于根據用戶輸入的 背光電流參數設置待測LED背光的電流警報值。
[0025] 相比于現有技術，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0026] 本發(fā)明提供的LCM測試治具的背光隔離驅動電路通過設置控制單元、電壓調整單 元和電壓極性變換單元，使得不管對于串聯或并聯的LED背光，還是共陰或共陽LED背光均 能夠得到有效測試，兼容性強，且電路設計得到簡化，而且工人操作起來也比較簡易、不易 出錯；同時電壓調整單元可在控制單元的控制下對輸出電壓進行自行調整，無需人工操作， 避免了因過壓輸出損壞被測LED背光，保證了產品良率。
[0027] 為了實現上述設計驅動電路與外部建立通訊，本發(fā)明針對上述驅動電路專門設計 了上述通訊模塊。該通訊模塊與外部建立的通訊為兩線制同步通訊(一根時鐘線(CK)、一根 數據線(DA)，數據線為雙向），其協議相對于傳統(tǒng)的IIC通訊協議而言簡化了很多，而且對于 本發(fā)明的驅動電路而言僅需配置幾個字節(jié)便能建立起通訊。同時，內部邏輯單元減少，降低 了芯片的制造成本。
[0028] 本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明所述LCM測試治具的背光隔離驅動電路的原理圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明所述控制單元輸出給開關管Q1、開關管Q2的電壓時序圖；
[0031 ]圖3為本發(fā)明所述背光隔離驅動電路控制單元的通訊模塊方框圖；
[0032] 圖4為本發(fā)明所述通訊模塊的工作狀態(tài)圖；
[0033] 圖5為本發(fā)明所述通訊模塊與背光隔離驅動電路的連接示意圖；
[0034] 圖6為本發(fā)明所述通訊模塊中第一邏輯單元和第二邏輯單元的放大圖；
[0035] 圖7為本發(fā)明通訊模塊在接收到清零移位計數器的FE指令時的部分仿真時序圖；
[0036] 圖8為本發(fā)明通訊模塊處于寫指令狀態(tài)時的部分仿真時序圖；
[0037] 圖9為本發(fā)明通訊模塊處于寫參數狀態(tài)時的部分仿真時序圖；
[0038] 圖10為本發(fā)明通訊模塊處于讀參數狀態(tài)時的部分仿真時序圖；
[0039] 圖11為本發(fā)明通訊模塊在接收到用于復位的FC指令時的部分仿真時序圖。
【具體實施方式】
[0040] 為了使本發(fā)明實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與作用更加清楚及易于了解， 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步闡述：
[0041] 參見圖1，本發(fā)明提供了一種LCM測試治具的背光隔離驅動電路，其包括:控制單元 100;電壓調整單元200,其連接控制單元100,用于接收控制單元100發(fā)出的第一控制信號， 輸出待測LED背光所需要的背光電壓；電壓極性變換單元300,其信號輸入側連接電壓調整 單元200和控制單元100,信號輸出側連接待測LED背光，所述電壓極性變換單元300用于接 收電壓調整單元200輸出的背光電壓，并基于控制單元100發(fā)出的第二控制信號改變該背光 電壓施加到待測LED背光上的方向；其中，所述控制單元100基于接收到的外部信號和從電 壓調整單元200反饋的輸出電壓信號，向電壓調整單元200輸出第一控制信號；所述控制單 元100基于接收到的外部信號，向電壓極性變換單元300輸出第二控制信號。
[0042]上述方案中，控制單元100主要用于接收LCM測試治具上主控芯片的信號，然后根 據接收到的這個信號來控制電壓調整單元200和電壓極性變換單元300輸出相應的控制信 號。如控制單元100從主控芯片接收到待測LED背光需要10v的電壓，則則會基于該10V電壓 和電壓調整單元輸出的實際背光電壓之間的比較結果向電壓調整單元200發(fā)出第一控制信 號，使得電壓調整單元200輸出ΙΟν大小的背光電壓。同時，主控芯片會根據待測LED背光的 共陽極、共陰極連接方式向上述控制單元100發(fā)送相應的電平信號，控制單元100根據獲得 的電平信號向電壓極性變換單元300發(fā)出第二控制信號，使得當前的背光驅動電路輸出適 合待測LED背光的背光電壓方向。總的說來，控制單元100主要用于接收輸入數據，輸出電壓 控制，輸出極性控制，過電流檢測及輸出（后續(xù)會提到)等。
[0043]如圖1所示，所述控制單元設置有數據管腳(DA)、時鐘管腳(CK)、輸出電壓方向控 制管腳(DR)和輸出電壓使能管腳(EN);其中所述控制單元100通過數據管腳(DA)接收待測 LED背光所需要的背光電壓(在CK時鐘信號的上升沿輸入數據），并基于該背光電壓向電壓 調整單元200發(fā)出所述第一控制信號;所述控制單元100通過輸出電壓方向控制管腳(DR)和 輸出電壓使能管腳(EN)的輸入電平狀態(tài)，向電壓極性變換單元300各發(fā)出一個所述第二控 制信號（即兩個第二控制信號，在圖1中的第一端Γ [對應EN管腳]和第二端2'位置輸出[對 應DR管腳])。即，所述控制單元100通過DR管腳和EN管腳從主控芯片獲得信號，然后根據這 兩個管腳的信號向電壓極性變換單元輸出相應的高、低電平，進而使電壓極性變換單元將 電壓調整單元輸出的背光電壓方向能夠與待測LED背光的測試方向一致。
[0044] 需要特別注意的是，上述控制單元在第一端Γ和第二端2'輸出的兩個第二控制信 號電平高低分別僅考慮了 EN管腳和DR管腳在外部控制下的情形。而在下面介紹本發(fā)明的通 訊模塊時，還會考慮EN管腳的EN軟件位和DR管腳的DR軟件位，由EN管腳的和EN軟件位共同 控制控制單元在第一端Γ的輸出電平，由DR管腳和DR軟件位共同控制控制單元在第二端2' 的輸出電平。
[0045] 在本發(fā)明所給出的背光隔離驅動電路中，還包括電壓隔離單元400。如圖1所示，所 述電壓隔離單元400設置在連接電壓調整單元200和電壓極性變換單元之間并連接至控制 單元100,用于接收電壓調整單元200輸出的背光電壓，并基于控制單元100發(fā)出的第三控制 信號對該背光電壓進行隔離后輸出給電壓極性變換單元300。這里，該電壓隔離單元主要是 將電壓調整電路輸出的背光電壓隔離，因為電壓調整電路是與LCM測試治具的電源共地的， 如果不進行隔離，電壓調整電路產生的高壓有可能損壞LCM測試治具主板或損壞被測器件。 同時也由于設計了隔離單元，使得在測試背光時不致于由于對位不準等造成損壞被測器 件。
[0046] 在圖1中可以看到，所述控制單元100還連接至電壓極性變換單元300,并基于該連 接設置有輸出過電流警報輸出管腳(0C);其中，所述控制單元100從電壓極性變換單元獲取 待測LED背光上流過的電流，并基于該電流大小在輸出過電流警報輸出管腳(0C)輸出相應 的電平。
[0047] 其中，上述提到的電壓調整單元200、電壓隔離單元400和電壓極性變換單元300具 體電路在圖1中已經示出?，F簡述如下：
[0048]①電壓調整單元200包括:儲能電感L1，其一端連接至電源VCC;開關管Q1，其基極 連接至控制單元100,集電極連接至儲能電感L1的另一端，發(fā)射極經電阻R1接地，所述開關 管Q1的集電極還經二極管D1、電容C1、二極管D2接入地；電壓采樣單元，其并聯在充電電容 C1兩端，并連接至控制單元100,以向控制單元100反饋電壓調整單元200輸出的背光電壓大 小，參見圖1。工作原理如下:所述電壓采樣單元從輸出的電壓大小反饋到控制單元，控制單 元通過將其與設定的輸出電壓值進行比較，然后再不斷的對開關管Q1進行開閉，最終使C1 上的電壓達到設定值。當開關管Q1導通時，儲能電感L1上不斷將電能儲存成磁能；當開關管 Q1斷開時，儲能電感L1釋放電能，經二極管D1，D2向電容C1充電。其中，所述電壓采樣單元由 相互串聯的電阻R2和電阻R3構成，電阻R2和電阻R3的串接點連接至控制單元100。
[0049]②電壓隔離單元400包括:開關管Q2,其基極連接至控制單元100,發(fā)射極連接至電 壓調整單元200,集電極連接至電壓極性變換單元300;其中，所述開關管Q2的集電極還經電 容C2、二極管D2接地，參見圖1。工作原理如下：由于Q1為NPN型三極管，Q2為PNP型三極管。因 此結合圖1可知，開關管Q1的導通與否取決于其基極的電平狀態(tài)，當基極(A點）電平處于高 電平時，Q1導通;反之，基極(A點）電平處于低電平時，Q1截止。所述開關管Q2的導通與否也 取決于其基極的電平狀態(tài)，當基極(B點）電平處于低電平時，Q2導通;反之，基極(B點）電平 處于高電平時，Q2截止。這里，Q2基極電平便由控制單元發(fā)出的第三控制信號決定。當控制 單元向Q1基極發(fā)出第一控制信號時，也會向Q2基極發(fā)出第三控制信號，二者的電壓時序圖 如圖2所示。
[0050] 這里，本發(fā)明設置電壓隔離單元的目的是:在一些測試中，因串聯背光的LED燈越 多其驅動電壓就越高，例如8顆LED串聯其驅動電壓就高達26V以上，此電壓遠遠高于主板及 LCM模組的3.3V電壓，稍有不慎就可能損壞它們。因此，本發(fā)明通過在電壓調整單元和電壓 極性變換單元之間設置了電壓隔離單元400,并使其連接至控制單元，接受控制單元的控 制。電感L1放電釋放的電壓高低取決于其放電回路的負載大小，本電路取決于通過串口輸 入的設置的輸出電壓的高低決定。
[0051] 圖2示出了控制單元輸出給開關管Q1、開關管Q2的電壓時序圖。當Q1、Q2按照該時 序圖進行導通或截止時，便可確保電壓隔離。工作原理分析如下：當Q1導通時，Q2也導通，此 時儲能電感L1上不斷將電能儲存成磁能，同時C1通過Q2向C2充電（即C1處于放電過程）；當 Q1截止時，Q2也截止，儲能電感通過D1，D2,電源向C1充電（即C1處于充電過程）。電容C1、C2 的充電是間隔的，不可能出現同時向Cl，C2充電的情況，其過程是:先是電源+L1的電壓疊加 后向C1充電，然后是C1向C2充電，C2向背光供電，只要電壓極性變換電路使能，它會一直給 背光供電。但從圖2可看到，當Q1在從導通到截止狀態(tài)跳變時，Q2會先于Q1截止，使得儲能電 感L上的高壓不會向后級輸出，同時由于D2的存在，背光電源的負極(Q4，Q6發(fā)射極）與地不 共線，從而起到電壓隔離的作用。
[0052]③電壓極性變換單元300包括：
[0053] 兩組NPN開關管、和與兩組NPN開關管一一對應的兩組驅動單元；
[0054]第一組NPN開關管由開關管Q3和開關管Q4構成，所述開關管Q3的集電極與開關管 Q2的集電極相連，開關管Q3的發(fā)射極與開關管Q4的集電極相連且向外引出待測LED背光的 第一連接端，開關管Q4的發(fā)射極經電阻R4、二極管D2接地；
[0055]第二組NPN開關管由開關管Q5和開關管Q6構成，所述開關管Q5的集電極與開關管 Q2的集電極相連，開關管Q5的發(fā)射極與開關管Q6的集電極相連且向外引出待測LED背光的 第二連接端，開關管Q6的發(fā)射極經電阻R4、二極管D2接地；
[0056] 其中，與第一組NPN開關管對應的第一組驅動單元連接至控制單元100,所述第一 組驅動單元接收控制單元100產生的第二控制信號使得開關管Q3和開關管Q4不同時導通； 與第二組NPN開關管對應的第二組驅動單元連接至控制單元100,所述第二組驅動單元接收 控制單元100產生的第二控制信號使得開關管Q5和開關管Q6不同時導通，且開關管Q5與開 關管Q4的導通/截止狀態(tài)保持一致，開關管Q6與開關管Q3的導通/截止狀態(tài)保持一致。所述 電壓極性變換單元300引出的第一連接端設置有多個（即圖1中的AK管腳設置有多個），第二 連接端設置有一個(即圖1中的KA管腳設置有一個）AK管腳和KA管腳均為輸出管腳，二者的 極性相反。
[0057] 結合圖1，上述方案的工作原理簡述如下：當第一組驅動單元基于控制單元產生的 第二控制信號使開關管Q3導通、開關管Q4截止，第二組驅動單元基于控制單元產生的第二 控制信號使開關管Q6導通，開關管Q5截止時，第一連接端AK腳為高電平，第二連接端KA腳為 低電平，此時適合對共陰極的LED背光測試。反之，當第一組驅動單元基于控制單元產生的 第二控制信號使開關管Q4導通、開關管Q3截止，第二組驅動單元基于控制單元產生的第二 控制信號使開關管Q5導通，開關管Q6截止時，第一連接端AK腳為低電平，第二連接端KA腳為 高電平，此時適合對共陽極的LED背光測試。待測LED背光中，有多個LED并聯，將連接多少個 AK管腳，這屬于復雜的并聯LED背光測試。如果待測LED背光中僅有一串LED燈珠構成，則只 需連接一個AK管腳即可。
[0058]如圖1所示，對于兩組驅動單元均由邏輯門單元構成，具體如下：
[0059]所述第一組驅動單元包括:連接至開關管Q3基極的與門U1、連接至開關管Q4基極 的與門U2;所述與門U1、與門U2的第一信號輸入端并聯后連接至控制單元100的第一端;所 述與門U1、與門U2的第二信號輸入端并聯后連接至控制單元100的第二端，且與門U2的第二 信號輸入端設置為低電平有效;其中，所述控制單元100基于接收到的外部信號，在第一端 和第二端分別輸出一個第二控制信號。
[0060]所述第二組驅動單元包括:連接至開關管Q5基極的與門U3、連接至開關管Q6基極 的與門U4;所述與門U3、與門U4的第一信號輸入端并聯后連接至控制單元100的所述第一 端;所述與門U3、與門U4的第二信號輸入端并聯后連接至非門U5的輸出端，所述非門U5的信 號輸入端連接至控制單元100的所述第二端，且與門U4的第二信號輸入端設置為低電平有 效。
[0061 ]為便于結合原理圖對文字進行理解，本發(fā)明將與門1]1、1]2、1]3、1]4的第一信號輸入 端均用標號①示出，第二信號輸入端均用標號②示出。而控制單元的第一端用標號1示出， 第二端用標號2'示出。即所有的與門輸入標號①連接至控制單元的輸出標號Γ，所有的與 門輸入標號②連接至控制單元的輸出標號2'。在僅考慮外部控制的情況下，控制單元在第 一端Γ輸出的第二控制信號由EN管腳電平決定，在第二端2'輸出的第二控制信號由DR管腳 電平決定。
[0062]上述兩組驅動單元中，U1、U2的輸出電平高低取決于控制單元在第一端Γ和第二 端2'的輸出電平信號，U3、U4的輸出電平高低也取決于控制單元在第一端Γ和第二端2'的 輸出電平信號。U1、U2的輸出電平高低決定了 Q3、Q4的導通/截止狀態(tài)，U3、U4的輸出電平高 低決定了Q5、Q6的導通/截止狀態(tài)。控制單元在第一端Γ和第二端2'的輸出電平信號即為兩 個第二控制信號，該兩個第二控制信號分別由ΕΝ管腳和DR管腳的輸入電平決定(在僅考慮 外部控制的情形下）。
[0063]當DR管腳和EN管腳在僅考慮外部控制的情形下，上述電壓極性變換單元的工作原 理簡述如下：
[0064]當EN管腳輸入為低電平時，所有的與門Ul、U2、U3、U4均輸出低電平，此時該電壓極 性變換電路進入高阻抗狀態(tài)，即在不需要背光電壓輸出時，使能此功能，可有效的保護LCM 測試制具及被測器作。當EN管腳輸入為高電平，控制單元的第一端Γ輸出為高，此時與門 1]1、1]2、1]3、1]4的第一信號輸入端均為高電平，僅考慮01?管腳的輸入電平高低，便可確定各個 門輸出的電平狀態(tài)。即有以下兩種情況：
[0065]⑴當DR管腳輸入為高電平時，控制單元的第二端2'輸出為高，此時U1輸出高電平， U2輸出低電平，相應的Q3導通，Q4截止，AK管腳呈現高電平；由于U5的'非'運算，此時U4輸出 高電平，U3輸出低電平，相應的Q6導通，Q5截止，KA管腳呈現低電平，此時適合對共陰極的 LED背光測試。⑵當DR管腳輸入為低電平，控制單元的第二端2'輸出為低，此時U1輸出低電 平，U2輸出高電平，相應的Q4導通，Q3截止，AK管腳呈現低電平；由于U5的'非'運算，此時U3 輸出高電平，U4輸出低電平，相應的Q5導通，Q6截止，KA管腳呈現高電平，此時適合對共陽極 的LED背光測試。
[0066]上述內容已經對本發(fā)明所給出的背光隔離驅動電路進行了電路設計和工作原理 的詳細概述，在基于上述內容的基礎上，本發(fā)明進一步提供了一種LCM測試治具的背光隔離 驅動電路的通訊模塊。該通訊模塊實現了本發(fā)明電路與外部的兩線制同步通訊。而且進一 步實現了對DR管腳和EN管腳的內部控制。使得控制單元所輸出的兩個第二控制信號電平高 低不僅可以外部控制，還可以進行內部控制。
[0067] 結合圖3-5,進行所述通訊模塊的具體介紹。
[0068] 參見圖3,本發(fā)明提供了一種LCM測試治具的背光隔離驅動電路的通訊模塊，其設 置在所述控制單元中，用以實現控制單元與外部進行兩線制同步通訊，所述通訊模塊對應 數據管腳(DA)設置有DA數據線，所述通訊模塊對應時鐘管腳(CK)設置有CK時鐘線，所述通 訊豐旲塊包括：
[0069] 移位寄存器，其連接DA數據線和CK時鐘線，用于在CK時鐘信號的上升沿逐位獲取 DA數據線上用戶輸入的數據，并進行鎖定且左移一位；
[0070] 移位計數器，其連接CK時鐘線，用于對接收到的CK時鐘信號上升沿進行計數；
[0071] 指令譯碼單元，其連接移位寄存器和移位計數器，用于每當移位計數器計數到8 時，接收從移位計數器傳來的計數值和從移位寄存器傳來的用戶輸入的數據(為8位），并對 用戶輸入的數據進行指令譯碼，所述用戶輸入的數據包括用于確定通訊模塊工作狀態(tài)的系 統(tǒng)指令、用于選中待操作指令參數寄存器的用戶指令和用于向所選指令參數寄存器中寫入 的參數；
[0072] 指令/參數選擇單元，其連接指令譯碼單元，用于接收指令譯碼單元產生的第一觸 發(fā)信號，將用戶輸入的所述用戶指令送入寄存器選擇單元中使寄存器選擇單元選中待操作 的指令參數寄存器，以及接收指令譯碼單元產生的第二觸發(fā)信號，將用戶輸入的所述參數 寫入選中的指令參數寄存器內，所述第一觸發(fā)信號和第二觸發(fā)信號均由指令譯碼單元根據 譯出的相應系統(tǒng)指令所發(fā)出；其中，
[0073] 所述指令參數寄存器包括管腳配置寄存器、輸出電壓控制寄存器和輸出電流控制 寄存器;所述管腳配置寄存器用于根據用戶輸入的管腳配置參數配置輸出電壓方向控制管 腳(DR)、輸出電壓使能管腳(EN)和輸出過電流警報輸出管腳(0C)的軟件位狀態(tài)，及輸出電 壓方向控制管腳(DR)和輸出電壓使能管腳(EN)外部輸入使能狀態(tài)、輸出過電流警報輸出管 腳(0C)的輸出使能狀態(tài);所述輸出電壓控制寄存器用于根據用戶輸入的背光電壓參數設置 待測LED背光所需要的背光電壓值;所述輸出電流控制寄存器用于根據用戶輸入的背光電 流參數設置待測LED背光的電流警報值。
[0074] 上述方案中，所述指令/參數選擇單元可以采用類似數據分配器的邏輯器件來實 現。所述寄存器選擇單元主要包括鎖存當前指令模塊、指令地址譯碼模塊、與門U4-U6和或 門U3,如圖3中的標號500。當鎖存的當前用戶指令在指令地址譯碼中與0x01對應時，則通過 與門U4選中01指令參數寄存器；當鎖存的當前用戶指令在指令地址譯碼中與0x02對應時， 則通過與門U5選中02指令參數寄存器；當鎖存的當前用戶指令在指令地址譯碼中與0x03對 應時，則通過與門U6選中03指令參數寄存器。但前提是:U3能夠向U4-U6輸出一個有效電平。 因此，在寄存器選擇過程中，仍然會受相應的系統(tǒng)指令所觸發(fā)，比如圖3中的或門U3,輸入低 電平有效。當輸入的系統(tǒng)指令為FA指令或Π)指令時，指令譯碼單元便會輸出低電平，使U3能 夠輸出一個有效電平1。這里，01指令參數寄存器即為管腳配置寄存器，02指令參數寄存器 即為輸出電壓控制寄存器，03指令參數寄存器即為輸出電流控制寄存器。均可統(tǒng)稱為用戶 寄存器，參見表5。在下面具體介紹。
[0075] 當指令譯碼單元譯出相應的系統(tǒng)指令時，便會向指令/參數選擇單元發(fā)送相應的 觸發(fā)信號(本發(fā)明中設置的低電平觸發(fā)），此時指令/參數選擇單元就會受到該低電平的觸 發(fā)，然后使通訊模塊進入相應的狀態(tài)(如寫參數狀態(tài)、寫指令狀態(tài)）。
[0076]對于上述方案中涉及的三個指令參數寄存器，具體描述參見表1-3。
[0077] 表1管腳配置寄存器
[0080] 對于上述表1的說明：
[0081]⑴0C管腳為控制單元的輸出過電流警報輸出管腳，其輸出可以設置為高電平警 報，也可以設置為低電平警報，由上述寄存器的第2位進行控制。默認值為0。
[0082]⑵關于電壓極性變換單元，輸出電壓方向可以由軟件位DR、EN單獨控制(DR_en和 EN_en均設為0時），也可以由軟件位DR與DR管腳、軟件位EN與EN管腳共同控制(DR_en和EN_ en均設為1時），此時軟件位DR與DR管腳、軟件位ΕΝ與ΕΝ管腳是異或關系控制輸出電壓方向。 當它們相同時，輸出低電平到電壓極性變換單元300,當它們相異時，輸出高電平到電壓極 性變換單元300。具體參見圖5。在下面會詳細介紹。
[0083] 表2輸出電壓控制寄存器
[0084]
[0085] 對于上表2的說明：
[0086] ⑴當通訊模塊處于寫參數狀態(tài)并選中該寄存器時，表示往輸出電壓控制寄存器中 寫入背光電壓參數，寫入的0-248則表示待測LED背光所需要的背光電壓值；
[0087] ⑵當通訊模塊處于讀參數狀態(tài)并選中該寄存器時，表示讀出輸出電壓控制寄存器 中存儲的數據，即讀出的是電壓調整單元輸出的當前背光電壓值。
[0088] ⑶對該寄存器進行讀寫時，寫入的數據與讀出的數據分別存儲在該寄存器的兩個 物理單元中，以避免前期寫入的數據被后期讀出的數據更新。在下面會詳細介紹。
[0089] 表3輸出電流控制寄存器
[0091] 對于上表3的說明：
[0092] ⑴當通訊模塊處于寫參數狀態(tài)并選中該寄存器時，表示往輸出電流控制寄存器中 寫入背光電流參數，寫入的0-248則表示待測LED背光的電流警報值；
[0093] ⑵當通訊模塊處于讀參數狀態(tài)并選中該寄存器時，表示讀出輸出電壓控制寄存器 中存儲的數據，即讀出的是當前LED背光的輸出電流值。
[0094] ⑶對該寄存器進行讀寫時，寫入的數據與讀出的數據分別存儲在該寄存器的兩個 物理單元中，以避免前期寫入的數據被后期讀出的數據更新。在下面會詳細介紹。
[0095] 本發(fā)明給出的上述通訊模塊中，提到"所述用戶輸入的數據包括用于確定通訊模 塊工作狀態(tài)的系統(tǒng)指令、用于確定待操作指令參數寄存器的用戶指令和用于向選中的待操 作指令參數寄存器中寫入的參數"，具體對系統(tǒng)指令和用戶指令說明如下：
[0096] 【1】系統(tǒng)指令：
[0097]系統(tǒng)指令的作用是用于確定通訊模塊的工作狀態(tài)，主要有四種工作狀態(tài)：
[0098] ①寫指令狀態(tài):用戶設置待寫指令參數寄存器的工作狀態(tài)
[0099] ②寫參數狀態(tài):用戶配置選中的指令參數寄存器參數值的工作狀態(tài)
[0100]③讀參數狀態(tài)：用戶需要讀出選中的指令參數寄存器參數值的工作狀態(tài)（即讀指 令）
[0101] ④普通狀態(tài)：系統(tǒng)上電時的工作狀態(tài)，以及上述三種狀態(tài)操作完成后會自動進入 此狀態(tài)。參見圖4。
[0102] 系統(tǒng)指令集的范圍：0xFA-0xFF。無參數。
[0103] 功能描述參見下表4,并結合圖3-4對該表進行理解。
[0104] 表4系統(tǒng)指令集描述
[0106] 上述系統(tǒng)指令在所有工作狀態(tài)下執(zhí)行，系統(tǒng)的工作狀態(tài)由相應的系統(tǒng)指令轉換。 可結合圖7-11給出的仿真時序圖對各系統(tǒng)指令進行理解。具體來說：
[0107] a)FB指令：用于使通訊模塊進入寫指令狀態(tài)，當指令譯碼單元將移位寄存器傳來 的8位數據譯出為該FB指令時，向指令/參數選擇單元發(fā)出所述第一觸發(fā)信號，使指令/參數 選擇單元將用戶輸入的用戶指令寫入寄存器選擇單元中，使寄存器選擇單元選中待操作指 令參數寄存器，即為寫指令狀態(tài)。即，用戶需要寫用戶指令前必須先寫此指令，緊接著寫用 戶指令，系統(tǒng)才能正確識別，否則寫入不成功。
[0108] b)FA指令：用于使通訊模塊進入寫參數狀態(tài)，當指令譯碼單元將移位寄存器傳來 的8位數據譯出為該FA指令時，向指令/參數選擇單元發(fā)出所述第二觸發(fā)信號，使指令/參數 選擇單元將用戶輸入的參數寫入到被寄存器選擇單元選中的指令參數寄存器內，即為寫參 數狀態(tài)。即，用戶需要寫用戶指令參數前必須先寫此指令，緊接著寫用戶指令的參數，系統(tǒng) 才能正確識別，否則寫入不成功。
[0109] c)ro指令：用于使通訊模塊進入讀參數狀態(tài)，當指令譯碼單元將移位寄存器傳來 的8位數據譯出為該Π)指令時，向數據方向控制單元和讀指令參數鎖存器發(fā)出第三觸發(fā)信 號，使數據方向控制單元將DA數據線設置為輸出狀態(tài)，并通過讀指令參數鎖存器將被寄存 器選擇單元選中的指令參數寄存器內的數據讀出至DA數據線上，即為讀參數狀態(tài)。即用戶 需要讀用戶指令的參數前必須先寫此指令，緊接著讀用戶指令，系統(tǒng)才能正確識別，否則不 成功。圖4中，讀指令狀態(tài)即為讀參數狀態(tài)。
[0110] d)FF指令:空指令，用于使通訊模塊進入除上述三種狀態(tài)以外的普通狀態(tài)，當指令 譯碼單元將移位寄存器傳來的8位數據譯出為該FF指令時，置位移位計數器。
[0111] e )FE指令：用于使通訊模塊進入所述普通狀態(tài)，當指令譯碼單元將移位寄存器傳 來的8位數據譯出為該FE指令時，通過或門U1清零移位計數器，參見圖3。在某些情況下，可 能有用戶輸入數據的個數與移位計數器計數個數不相等，從而導致用戶輸入的命令/數據 與系統(tǒng)接收的不一致，從而導致后續(xù)輸入全部錯誤，所以在一定的時間內，需要該指令清零 移位計數器。一個可靠的FE指令需要先傳送FF指令，然后再傳送FE指令。
[0112] f)FC指令:復位指令，用于使通訊模塊進入所述普通狀態(tài)，當指令譯碼單元將移位 寄存器傳來的8位數據譯出為該FC指令時，通過或門U1清零移位計數器，且通過或門U2復位 各指令參數寄存器，參見圖3。該指令復位所有的指令參數寄存器，和移位計數器。一個可靠 的FC指令需要先傳送FF指令，緊接著再傳送FE指令，緊接著再傳送FC指令。只有按此序列傳 送數據，復位才能成功，否則復位可能會失敗。
[0113] 從圖3可以看到：當指令譯碼單元譯出FF指令時，指向移位計數器，功能是置位移 位計數器。當指令譯碼單元譯出FE指令時，通過或門U1指向移位計數器，功能是通過U1清零 移位計數器。當指令譯碼單元譯出FC指令時，通過或門U1指向移位計數器，且通過或門U2指 向01-03指令參數寄存器，功能是通過U1清零移位計數器，且通過U2復位所有的指令參數寄 存器。進一步的是，本發(fā)明所述通訊模塊中還包括有上電復位單元;所述上電復位單元連接 移位計數器、移位計數器和各個指令參數寄存器，用于在上電時對移位計數器進行清零，對 移位計數器進行置位，并將各個指令參數寄存器復位到默認值，使通訊模塊進入普通狀態(tài)。 從圖3可以看到，上電復位電路既通過U1連接至移位計數器，又通過U2連接至01-03指令參 數寄存器，還連接至移位計數器。結合圖4,當系統(tǒng)上電時，即被復位進入到普通狀態(tài)。
[0114] 本發(fā)明所述通訊模塊的DA數據線默認為輸入狀態(tài)（即寫狀態(tài)），如果用戶需要讀出 相應寄存器的參數，則需要將DA數據線設置為輸出狀態(tài)。在這種情況下，本發(fā)明所述通訊模 塊進一步的方案是還包括有數據方向控制單元;所述數據方向控制單元連接DA數據線，用 于接收指令譯碼單元產生的第三觸發(fā)信號，將DA數據線設置為輸出狀態(tài)，且向移位寄存器 輸入邏輯電平〇,所述第三觸發(fā)信號由指令譯碼單元根據譯出的系統(tǒng)指令所發(fā)出（即FD指 令）。參見圖3,其中數據方向控制單元主要由邏輯門U7、U8、U9構成。當用戶輸入的系統(tǒng)指令 為FD指令時，便可將DA數據線設置為輸出狀態(tài)。其中U7、U9低電平有效，U8高電平有效；當Π) 指令有效時即用戶輸入Π)指令時，U7、U9使能，U8呈高阻狀態(tài)，此時便可將被寄存器選擇單 元選中的指令參數寄存器數據輸出到"鎖存當前數據中"，然后通過并串轉換、經U9把參數 輸出到DA數據線上;移位寄存器的數據是一個邏輯電平0通過U7輸入。反之，在其他模式下， U8是使能狀態(tài)，U7和U9是高阻狀態(tài)。即，所述通訊模塊還包括讀指令參數鎖存器;所述讀指 令參數鎖存器連接各個指令參數寄存器，用于接收指令譯碼單元產生的第三觸發(fā)信號，將 被寄存器選擇單元選中的待操作指令參數寄存器內的數據讀出，并經并串轉換器送至DA數 據線上;所述第三觸發(fā)信號由指令譯碼單元根據譯出的系統(tǒng)指令所發(fā)出（即FD指令）。
[0115] 【2】用戶指令：
[0116] 用戶指令的作用是用于確定待操作的指令參數寄存器。即從01-03指令參數寄存 器中選擇其中一個需要讀/寫的寄存器。
[0117]用戶指令集的范圍：0X01-0x03。功能描述參見下表5,并結合圖4進行理解。
[0118] 用戶指令的參數范圍：不能是OxFA-OxFF，有效的參數值是0x00-0xF9。其中未定義 的指令無參數。
[0119] 表5用戶指令集描述
[0121]系統(tǒng)上電時，當前用戶指令是系統(tǒng)默認的用戶指令(0x01);當用戶設置新的用戶 指令后，當前用戶指令便會被更新（當用戶指令被更新后，則寄存器選擇單元便會選中新用 戶指令對應的指令參數寄存器）。以下給出對某寄存器進行寫參數和讀參數的方法：
[0122] -、寫參數:用戶要對某寄存器進行寫操作，首先需要指定要寫的寄存器。
[0123] 1)首先將需要賦值的寄存器所對應的用戶指令設為當前用戶指令，方法是:先送 系統(tǒng)指令OxFB，然后再送用戶指令值。
[0124] 2)然后給當前用戶指令對應的寄存器賦值，方法是:先送系統(tǒng)指令OxFA，然后再送 參數值。
[0125] 例:給用戶指令(0x03)對應的寄存器賦值0x55。
[0126] 先送0xFB->再送0x03-〉再送0xFA->最后送0x55-〉完成賦值（即表示向輸出電 流控制寄存器寫入參數0x55)
[0127] 二、讀參數:用戶要對某寄存器進行讀操作，首先需要指定要讀的寄存器。
[0128] 1)首先將需要讀出的寄存器所對應的用戶指令設為當前用戶指令，方法是:先送 系統(tǒng)指令OxFB，然后再送用戶指令值。
[0129] 2)然后準備讀出當前用戶指令對應的寄存器參數，方法是:先送系統(tǒng)指令ΟχΠ )，然 后該用戶指令對應的寄存器參數在時鐘的下降沿到來時輸出。
[0130] 例:讀用戶指令(0x02)對應的寄存器參數
[0131] 先送OxFB->再送0x02-〉再送OxFD->最后讀參數一> 完成讀出（即表示將輸出電 壓控制寄存器中的參數讀出）
[0132] 三、關于無效指令和參數的傳送，系統(tǒng)將忽略其操作。
[0133] 1)當前傳送的是未定義指令集。例如：向0A指令寫參數OxAA，因為OxOA指令是系統(tǒng) 未定義的，所以即使用戶有傳送此數據，但系統(tǒng)內部忽略其操作。
[0134] 2)系統(tǒng)指令(〇XFA，〇XFB，〇Xro)后面只能傳送一個用戶指令或用戶指令的參數，多 余的無效。
[0135] 例1:設置當前用戶指令:先送0xFB-->再送0x02--〉再送0x03,系統(tǒng)將忽略最后的 0x03；
[0136] 例2:將當前用戶指令參數讀出：先送0xFD-->讀出第一個字節(jié)一>再讀第二個字 節(jié)，系統(tǒng)僅在讀每一個字節(jié)時輸出當前用戶指令的參數，在讀第二個字節(jié)輸出是不確定的。
[0137] 3)設置當前用戶指令或用戶指令的參數時，未先送相應的系統(tǒng)指令時，系統(tǒng)忽略 當前輸入。
[0138] 例：上電后，給用戶指令(0x02)賦值0x55。先送0x02-〉再送0x55;系統(tǒng)忽略當前輸 入。
[0139] 通過上述內容可知，如果需要對管腳配置寄存器、輸出電壓控制寄存器和輸出電 流控制寄存器的任一寄存器進行寫操作時，先通過送入FB指令使通訊模塊進入寫指令狀 態(tài)，然后再送入相應的用戶指令即可選中；接著送入FA指令，將參數送入到選中的寄存器中 完成賦值。因此在這種情況下，結合管腳配置寄存器的各個位定義(表1)，便能夠實現對DR 管腳的DR軟件位和EN管腳的EN軟件位的控制。結合表1并具體參見圖5。
[0140] 在圖5中，所述管腳配置寄存器（即01指令參數寄存器)與輸出電壓方向控制管腳 (DR)和輸出電壓使能管腳(EN)各通過一組第一邏輯單元相連接，各組第一邏輯單元均能夠 使得：當管腳配置寄存器禁能當前管腳時，當前管腳對應的第二控制信號的高低電平由當 前管腳配置的軟件位狀態(tài)決定；當管腳配置寄存器使能當前管腳時，當前管腳對應的第二 控制信號的高低電平由當前管腳的輸入電平與軟件位狀態(tài)共同決定;所述管腳配置寄存器 (即01指令參數寄存器)與輸出過電流警報輸出管腳(0C)通過一組第二邏輯單元相連接，該 組第二邏輯單元能夠使得:當管腳配置寄存器禁能該管腳時，該管腳被設置為高阻抗輸出； 當管腳配置寄存器使能該管腳時，將從電壓極性變換單元獲取的當前背光流過的電流與設 置的待測LED背光的電流警報值進行比較后的比較結果向外輸出。
[0141] 圖6為第一邏輯單元和第二邏輯單元的放大圖。由前述內容可知，在僅考慮外部控 制的情形下，控制單元在第一端Γ輸出的第二控制信號由EN管腳電平決定，在第二端2'輸 出的第二控制信號由DR管腳電平決定。在圖5中也示出了控制單元的第一端Γ和第二端2'。 而如果在僅考慮軟件狀態(tài)位控制的情形，可通過將管腳配置寄存器中的第4位、第5位設置 成Ο，即將DR_en和EN_en均設為Ο;此時控制單元在第一端Γ和第二端2 '輸出的兩個第二控 制信號便分別由ΕΝ軟件位、DR軟件位電平決定，即管腳配置寄存器中的第1位和第0位，參見 表1。當ΕΝ軟件位設置為0時，所有的與門Ul、U2、U3、U4均輸出低電平，此時該電壓極性變換 電路進入高阻抗狀態(tài)；當ΕΝ軟件位設置為1時，結合DR軟件位的設置狀態(tài)判定輸出電壓方 向：DR軟件位設置為1，Q3、Q6導通，Q4、Q5截止，此時輸出電壓方向適合對共陰極的LED背光 測試;DR軟件位設置為0，Q4、Q5導通，Q3、Q6截止，此時輸出電壓方向適合對共陽極的LED背 光測試。與前述原理一致。
[0142] 結合表1，如果將管腳配置寄存器中DR_en位和EN_en位均設為1，則EN管腳和DR管 腳的外部輸入使能，此時控制單元在第一端1'輸出的第二控制信號由EN軟件位(第1位)狀 態(tài)與EN管腳外部輸入電平共同決定，在第二端2'輸出的第二控制信號DR軟件位(第0位)狀 態(tài)與DR管腳外部輸入電平共同決定。從圖6可以看到，軟件位DR與DR管腳輸入電平、軟件位 EN與EN管腳輸入電平是異或關系控制輸出電壓方向。當系統(tǒng)復位時，管腳配置寄存器的各 位電平狀態(tài)在表1中有介紹，并由此看出，復位時可以通過EN管腳和DR管腳的外部輸入電平 進行輸出電壓方向的控制，因為此時的EN軟件位和DR軟件位均為低電平。
[0143] 在圖5中，可以看到02指令參數寄存器和03指令參數寄存器與本發(fā)明驅動電路的 連接關系。其中02指令參數寄存器為輸出電壓控制寄存器，其設置有兩個物理單元，第一物 理單元用于存儲用戶輸入的背光電壓參數（即用于"寫"），第二物理單元用于存儲從電壓調 整單元讀出的當前背光電壓大?。从糜?讀"）；其中，寫入輸出電壓控制寄存器第一物理 單元的背光電壓參數用于通過D/A轉換器送至控制單元內的第一比較器，從電壓調整單元 讀出的當前背光電壓大小用于通過A/D轉換器讀到輸出電壓控制寄存器的第二物理單元， 并送入第一比較器，所述第一比較器的輸出連接至控制單元內的PWM控制電路，并由PWM控 制電路向電壓調整單元輸出第一控制信號。換句話說，電路運行時，第一比較器在不斷比較 電壓設定值和電壓輸出值的大小，基于比較結果使PWM控制電路輸出占空比變化的方波作 為電壓調整單元的第一控制信號，不斷對開關管Q1進行開閉，最終使C1上的電壓達到設定 值。在寫輸出電壓控制寄存器的過程中，當接收完整8位數據時，將當前值通過D/A變換，提 供給第一比較器進而輸出給電壓調整單元。
[0144] 如圖5所示，對于03指令參數寄存器，其為輸出電流控制寄存器。同理，該寄存器也 設置有兩個物理單元，第一物理單元用于存儲用戶輸入的背光電流參數（即用于"寫"），第 二物理單元用于存儲從電壓極性變換單元讀出的待測LED背光流過的電流大?。从糜?"讀"其中，寫入輸出電流控制寄存器第一物理單元的背光電流參數作為待測LED背光的 電流警報值送入到第二比較器中，從電壓極性變換單元讀出的待測LED背光流過的電流經 過A/D轉換器讀到輸出電流控制寄存器的第二物理單元中，并送入第二比較器;所述第二比 較器的輸出連接至第二邏輯單元。工作原理如下：當管腳配置寄存器使能OC管腳時(表1中 OC_en為1):如果將OC管腳設置為高電平警報(表1中OC為1)，則當第二比較器的比較結果為 高時，OC管腳輸出高電平，向主控發(fā)出輸出過電流警報信號，反之OC管腳輸出低電平;而如 果將OC管腳設置為低電平警報(表1中OC為0)，則當第二比較器的比較結果為低時，OC管腳 輸出低電平，向主控發(fā)出輸出過電流警報信號，反之OC管腳輸出高電平。當管腳配置寄存器 禁能OC管腳時(表1中OC_en為0)，0C管腳被設置為高阻抗輸出。
[0145] 參見圖7-11，給出了通訊模塊處于不同工作狀態(tài)下的部分仿真時序圖。圖7為本發(fā) 明通訊模塊在接收到清零移位計數器的FE指令時的部分仿真時序圖。圖8為本發(fā)明通訊模 塊處于寫指令狀態(tài)時的部分仿真時序圖。圖9為本發(fā)明通訊模塊處于寫參數狀態(tài)時的部分 仿真時序圖。圖10為本發(fā)明通訊模塊處于讀參數狀態(tài)時的部分仿真時序圖。圖11為本發(fā)明 通訊模塊在接收到用于復位的FC指令時的部分仿真時序圖。其中，da為數據線，sck為時鐘 線，Count為計數器，da~result為數據輸出。
[0146] 結合時序圖，對本發(fā)明的串行接口時序做出以下幾點說明：
[0147] 1)外部管腳:DA為數據輸入/輸出雙向管腳，寫指令/參數時它是輸入管腳，讀參數 時它是輸出管腳;CK為時鐘輸入管腳，指令/參數傳送前要求給它輸入低電平，指令/參數傳 送后要求必須給它輸入低電平。
[0148] 2)系統(tǒng)是以字節(jié)為單位接收/發(fā)送數據，且先傳送是高位，然后傳送低位。
[0149] 3)系統(tǒng)在CK管腳的上升沿時讀入DA管腳上的數據，在CK管腳的下降沿時輸出數據 到DA管腳上。
[0150] 4)用戶寫指令/參數時，每個字節(jié)需要8個時鐘脈沖，讀參數時，前8個時鐘脈沖輸 出數據，還必須增加一個脈沖，完成讀時序。
[0151] 總結上述內容，本發(fā)明所提供的LCM測試治具的背光隔離驅動電路的通訊模塊工 作原理如下：
[0152] 上電后，系統(tǒng)進入普通狀態(tài)，外部數據通過DA管腳，U8進入"移位寄存器"的數據輸 入端。外部時鐘通過CK管腳接"移位寄存器"的時鐘輸入端。
[0153] "移位寄存器"在外部時鐘的驅動下，在其上升沿到來時，把DA管腳上的數據鎖在 該寄存器中并向左移一位。同時，移位計數器加1。
[0154] "移位寄存器"的數據及"移位計數器"的數據同時送入"指令譯碼"中進行譯碼，當 譯碼后如是系統(tǒng)指令則根據各系統(tǒng)指令定義的規(guī)則操作。詳細如下：
[0155] FF指令:系統(tǒng)進入普通狀態(tài)，置位"移位計數器"。
[0156] FE指令:系統(tǒng)進入普通狀態(tài)，通過U1清零"移位計數器"。
[0157] FC指令:系統(tǒng)進入普通狀態(tài)，通過U1清零"移位計數器"，通過U2復位所有的用戶寄 存器(01-03指令參數寄存器）。
[0158] FA指令:系統(tǒng)進入寫參數狀態(tài)，通過U3，U4_U6，"指令地址譯碼"等使能相應的用戶 寄存器(01-03指令參數寄存器）。
[0159] FB指令:系統(tǒng)進入寫命令狀態(tài)。
[0160] Π)指令:系統(tǒng)進入讀參數狀態(tài)，通過U3，U4_U6，"指令地址譯碼"等使能相應的用戶 寄存器(01-03指令參數寄存器），且該用戶寄存器的數值輸出到"鎖存當前數據"中，然后通 過并串轉換，通過U9把數據輸出到DA管腳，此狀態(tài)下，移位寄存器的數據是一個邏輯電平0 通過U7輸入。在此狀態(tài)下U8是高阻狀態(tài)。在其它模式下，U8是使能狀態(tài)，U7和U9是高阻狀態(tài)。
[0161] 其它(非系統(tǒng)指令）：在這個時侯，其數據由當前狀態(tài)決定：
[0162] 如果當前狀態(tài)是寫命令狀態(tài)，則此時的數據是命令寄存器號，"總線選擇"把當前 的數據輸出到"鎖存當前指令"中，然后送"指令地址譯碼"中譯碼，譯出用戶指令的地址，選 中相應的寄存器。如果是未定義指令，則不關心此數據。
[0163] 如果當前狀態(tài)是寫參數狀態(tài)，則此時的數據是用戶的指令參數，"總線選擇"把當 前的數據輸出到所有的用戶寄存器輸入端，但只有被使能的用戶寄存器更新此數據。
[0164] 如果是讀參數狀態(tài)，此時由于FD指令已將用戶指令寄存器設為輸出狀態(tài)，它已不 關心此數。
[0165] 如果當前是普通狀態(tài)，系統(tǒng)不關心此數。系統(tǒng)接收，執(zhí)行完此操作后將當前狀態(tài)更 新為普通狀態(tài)。上電復位:在上電時，"上電復位電路"通過U1復位"移位計數器"，通過U2復 位所有的用戶寄存器，置位移位寄存器。
[0166] 最后對原理進行總述:在圖3中，本發(fā)明的指令譯碼單元將當前輸入的數據進行譯 碼后，如是系統(tǒng)指令則將輸出一個有效電平執(zhí)行各自的操作。比如用戶輸入的是系統(tǒng)指令 FA時，當該指令被指令譯碼單元準確譯出后，通訊模塊則進入寫參數的狀態(tài)。"指令/參數選 擇"將把輸入的數據總線選擇輸出到三個指令參數寄存器的輸入，同時指令譯碼單元還輸 出一個有效電平到或門U3，U3輸出一個有效電平到U4-U6，如果當前的"指令地址譯碼"輸出 的有效電平是U4(U5，U6必定是無效的），則此時U4輸出有效電平到"01指令參數寄存器"，即 該寄存器被使能。接下來的輸入數據如是一個非系統(tǒng)指令，則該數據通過"指令譯碼"內的 "其它"數據通道進入"指令/參數選擇"單元，送到各指令參數寄存器中，最終該數據被寫入 已使能的指令參數寄存器中，到此FA指令的操作完成。
[0167] 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技 術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本 發(fā)明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1. 一種LCM測試治具的背光隔離驅動電路，其特征在于，包括： 控制單元； 電壓調整單元，其連接控制單元，用于接收控制單元發(fā)出的第一控制信號，輸出待測 LED背光所需要的背光電壓； 電壓極性變換單元，其信號輸入側連接電壓調整單元和控制單元，信號輸出側連接待 測LED背光，所述電壓極性變換單元用于接收電壓調整單元輸出的背光電壓，并基于控制單 元發(fā)出的第二控制信號改變該背光電壓施加到待測LED背光上的方向；其中，所述控制單元 基于接收到的外部信號和從電壓調整單元反饋的輸出電壓信號，向電壓調整單元輸出第一 控制信號;所述控制單元基于接收到的外部信號，向電壓極性變換單元輸出第二控制信號。2. 如權利要求1所述的LCM測試治具的背光隔離驅動電路，其特征在于，所述控制單元 設置有數據管腳(DA)、時鐘管腳(CK)、輸出電壓方向控制管腳(DR)和輸出電壓使能管腳 (EN);其中 所述控制單元通過數據管腳(DA)接收待測LED背光所需要的背光電壓，并基于該背光 電壓向電壓調整單元發(fā)出所述第一控制信號； 所述控制單元通過輸出電壓方向控制管腳(DR)和輸出電壓使能管腳(EN)的輸入電平 狀態(tài)，向電壓極性變換單元各發(fā)出一個所述第二控制信號。3. 如權利要求2所述的LCM測試治具的背光隔離驅動電路，其特征在于，所述控制單元 還連接至電壓極性變換單元，并基于該連接設置有輸出過電流警報輸出管腳(0C); 其中，所述控制單元從電壓極性變換單元獲取待測LED背光上流過的電流，并基于該電 流大小在輸出過電流警報輸出管腳(0C)輸出相應的電平。4. 一種如權利要求3所述的LCM測試治具的背光隔離驅動電路的通訊模塊，其設置在所 述控制單元中，用以實現控制單元與外部進行兩線制同步通訊，所述通訊模塊對應數據管 腳(DA)設置有DA數據線，所述通訊模塊對應時鐘管腳(CK)設置有CK時鐘線，其特征在于，所 述通訊模塊包括： 移位寄存器，其連接DA數據線和CK時鐘線，用于在CK時鐘信號的上升沿逐位獲取DA數 據線上用戶輸入的數據，并進行鎖定且左移一位； 移位計數器，其連接CK時鐘線，用于對接收到的CK時鐘信號上升沿進行計數； 指令譯碼單元，其連接移位寄存器和移位計數器，用于每當移位計數器計數到8時，接 收從移位計數器傳來的計數值和從移位寄存器傳來的用戶輸入的數據，并對用戶輸入的數 據進行指令譯碼，所述用戶輸入的數據包括用于確定通訊模塊工作狀態(tài)的系統(tǒng)指令、用于 選中待操作指令參數寄存器的用戶指令和用于向所選指令參數寄存器中寫入的參數； 指令/參數選擇單元，其連接指令譯碼單元，用于接收指令譯碼單元產生的第一觸發(fā)信 號，將用戶輸入的所述用戶指令送入寄存器選擇單元中使寄存器選擇單元選中待操作的指 令參數寄存器，以及接收指令譯碼單元產生的第二觸發(fā)信號，將用戶輸入的所述參數寫入 所選指令參數寄存器內，所述第一觸發(fā)信號和第二觸發(fā)信號均由指令譯碼單元根據譯出的 相應系統(tǒng)指令所發(fā)出；其中， 所述指令參數寄存器包括管腳配置寄存器、輸出電壓控制寄存器和輸出電流控制寄存 器;所述管腳配置寄存器用于根據用戶輸入的管腳配置參數配置輸出電壓方向控制管腳 (DR)、輸出電壓使能管腳(EN)和輸出過電流警報輸出管腳(0C)的軟件位狀態(tài)，及輸出電壓 方向控制管腳(DR)和輸出電壓使能管腳(ΕΝ)外部輸入使能狀態(tài)、輸出過電流警報輸出管腳 (0C)的輸出使能狀態(tài);所述輸出電壓控制寄存器用于根據用戶輸入的背光電壓參數設置待 測LED背光所需要的背光電壓值;所述輸出電流控制寄存器用于根據總用戶輸入的背光電 流參數設置待測LED背光的電流警報值。5. 如權利要求4所述的LCM測試治具的背光隔離驅動電路的通訊模塊，其特征在于，還 包括數據方向控制單元;所述數據方向控制單元連接DA數據線，用于接收指令譯碼單元產 生的第三觸發(fā)信號，將DA數據線設置為輸出狀態(tài)，且向移位寄存器輸入邏輯電平0;所述第 三觸發(fā)信號由指令譯碼單元根據譯出的系統(tǒng)指令所發(fā)出。6. 如權利要求5所述的LCM測試治具的背光隔離驅動電路的通訊模塊，其特征在于，還 包括讀指令參數鎖存器;所述讀指令參數鎖存器連接各個指令參數寄存器，用于接收指令 譯碼單元產生的第三觸發(fā)信號，將被寄存器選擇單元選中的指令參數寄存器內的數據讀 出，并經并串轉換器送至DA數據線上;所述第三觸發(fā)信號由指令譯碼單元根據譯出的系統(tǒng) 指令所發(fā)出。7. 如權利要求6所述的LCM測試治具的背光隔離驅動電路的通訊模塊，其特征在于，還 包括上電復位單元;所述上電復位單元連接移位計數器、移位計數器和各個指令參數寄存 器，用于在上電時對移位計數器進行清零，對移位計數器進行置位，并將各個指令參數寄存 器復位到默認值，使通訊模塊進入普通狀態(tài)。8. 如權利要求7所述的LCM測試治具的背光隔離驅動電路的通訊模塊，其特征在于，所 述用于確定通訊模塊工作狀態(tài)的系統(tǒng)指令包括： FB指令，其用于使通訊模塊進入寫指令狀態(tài)，當指令譯碼單元譯出該FB指令時，向指 令/參數選擇單元發(fā)出所述第一觸發(fā)信號； FA指令，其用于使通訊模塊進入寫參數狀態(tài)，當指令譯碼單元譯出該FA指令時，向指 令/參數選擇單元發(fā)出所述第二觸發(fā)信號； Π )指令，其用于使通訊模塊進入讀參數狀態(tài)，當指令譯碼單元譯出該FD指令時，向數據 方向控制單元和讀指令參數鎖存器發(fā)出所述第三觸發(fā)信號； FF指令，其用于使通訊模塊進入除上述三種狀態(tài)以外的普通狀態(tài)，當指令譯碼單元譯 出該FF指令時，置位移位計數器； FE指令，其用于使通訊模塊進入所述普通狀態(tài)，當指令譯碼單元譯出該FE指令時，通過 或門U1清零移位計數器； FC指令，其用于使通訊模塊進入所述普通狀態(tài)，當指令譯碼單元譯出該FC指令時，通過 或門U1清零移位計數器，且通過或門U2復位各指令參數寄存器。9. 如權利要求8所述的LCM測試治具的背光隔離驅動電路的通訊模塊，其特征在于， 所述管腳配置寄存器與輸出電壓方向控制管腳(DR)和輸出電壓使能管腳(EN)各通過 一組第一邏輯單元相連接，各組第一邏輯單元均能夠使得：當管腳配置寄存器禁能當前管 腳時，當前管腳對應的第二控制信號的高低電平由當前管腳配置的軟件位狀態(tài)決定；當管 腳配置寄存器使能當前管腳時，當前管腳對應的第二控制信號的高低電平由當前管腳的輸 入電平與軟件位狀態(tài)共同決定； 所述管腳配置寄存器與輸出過電流警報輸出管腳(OC)通過一組第二邏輯單元相連接， 該組第二邏輯單元能夠使得：當管腳配置寄存器禁能該管腳時，該管腳被設置為高阻抗輸 出；當管腳配置寄存器使能該管腳時，將從電壓極性變換單元獲取的當前背光流過的電流 與設置的待測LED背光的電流警報值進行比較后的比較結果向外輸出。10.如權利要求9所述的LCM測試治具的背光隔離驅動電路的通訊模塊，其特征在于，所 述輸出電壓控制寄存器設置有兩個物理單元，其第一物理單元用于存儲用戶輸入的背光電 壓參數，其第二物理單元用于存儲從電壓調整單元讀出的當前背光電壓大小;其中， 寫入輸出電壓控制寄存器第一物理單元的背光電壓參數用于通過D/A轉換器送至控制 單元內的第一比較器，從電壓調整單元讀出的當前背光電壓大小用于通過A/D轉換器讀到 輸出電壓控制寄存器的第二物理單元，并送入第一比較器，所述第一比較器的輸出連接至 控制單元內的PWM控制電路，并由PWM控制電路向電壓調整單元輸出第一控制信號； 所述輸出電流控制寄存器設置有兩個物理單元，其第一物理單元用于存儲用戶輸入的 背光電流參數，其第二物理單元用于存儲從電壓極性變換單元獲取的當前背光流過的電 流;其中，寫入輸出電流控制寄存器第一物理單元的背光電流參數用于作為待測LED背光的 電流警報值送至控制單元內的第二比較器，從電壓極性變換單元獲取的當前背光流過的電 流大小用于通過A/D轉換器讀到輸出電流控制寄存器的第二物理單元中，并送入第二比較 器，所述第二比較器的輸出連接至第二邏輯單元。
【文檔編號】H05B33/08GK106028560SQ201610553902
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】舒繼峰
【申請人】重慶美景光電科技有限公司