如何使用示波器解決LCD控制器調試難題

　　當LCD液晶屏顯示異常時(shí)，以往通過(guò)現象逆向推導，對參數進(jìn)行修改，這種方式費時(shí)費力。有了長(cháng)存儲示波器，調試LCD控制器再也不燒腦，下文通過(guò)實(shí)際案例分享ZDS4054Plus在LCD測試中的應用。

　　一、LCD控制器、驅動(dòng)器工作原理

　　要使LCD的顯示文字或圖像，需要通過(guò)LCD控制器輸出RGB數據給LCD驅動(dòng)器，LCD驅動(dòng)器就把數據放到緩存中，然后以60幀/秒的速度刷新LCD屏顯示。(由于液晶分子的特性：當長(cháng)時(shí)間固定在某一個(gè)電壓不變時(shí)，會(huì )導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到60Hz。LCD控制器時(shí)序控制著(zhù)視頻幀率;LCD驅動(dòng)器時(shí)序控制著(zhù)顯示器刷新率。)

　　LCD控制器器通過(guò)行信號和列信號的不同組合，實(shí)現對每個(gè)像素進(jìn)行控制，這種行掃描(HYNC)信號周期很短(高達40kHz-100kHz)，使屏幕上能夠顯示穩定的圖像。

　　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(kāi)始，一幀也就是LCD顯示的一個(gè)畫(huà)面;

　　lHSYNC：行同步信號，表示掃描1行的開(kāi)始;

　　lVCLK：像素時(shí)鐘信號，每個(gè)脈沖填充1個(gè)像素點(diǎn);

　　lVDEN：數據使能信號，高電平時(shí)，填充數據有效;

　　lVD[23:0]：LCD像素數據輸出端口。

　　lLEND：行結束信號;

　　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。顯示出現問(wèn)題可通過(guò)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、VDEN周期包含的VSCLK周期數進(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

　　現象：LCD顯示上大范圍的圖像出現錯位、疊加或者重復;

　　成因：出現這種情況一般不會(huì )是行同步或者場(chǎng)同步信號的延時(shí)引起的，基本可以排除這方面的影響?？梢詸z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(jiàn)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(chǎng)信號。

　　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)由于一幀完整的信號時(shí)間通常達到30ms以上，示波器需要調到10ms/div的時(shí)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(shí)序進(jìn)行分析，此時(shí)普通示波器無(wú)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(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(lái)說(shuō)，出現這種情況和幀同步、行同步信號有關(guān)，如果是常態(tài)異常，可能是初始化參數設置不對，若是偶發(fā)異?？赡苁枪ぷ鬟^(guò)程中，幀同步、行同步信號收到干擾。

　　解決方法：檢查L(cháng)CD控制器的行同步與場(chǎng)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，各通道對應信號依次為VCLK、VSYNC、VHSYNC、VDEN信號，分析步驟如下：

　　1)通過(guò)全屏測量統計，分析各信號正負脈沖寬度，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(guò)區間測量統計計算周期數，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;

　　3)通過(guò)縮放模式以及光標測量，分析各時(shí)序信號之間的延時(shí)。