CN104240659B - 通过桥接芯片实现command模式mipi信号的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的方法和装置，其装置包括LVDS转RGB模块、COMMAND模式数据缓存器、图像检测模块、切图命令模块、COMMAND控制模块和COMMAND模式数据处理模块，用于将LVDS视频信号转化为桥接芯片的COMMAND模式可识别的数据总线接口信号，供具有MIPI接口的液晶模组显示。本发明桥接芯片实现，桥接芯片能将RGB视屏信号完整不误的解调成MIPI视频信号；本发明可以将VESA/JEIDA LVDS视频信号转换成RGB信号，然后通过桥接芯片转换成MIPI信号；适应不同液晶模组分辨率的需求。

Description

通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的方法和装置

技术领域

本发明属于液晶模组的显示领域和测试技术领域，具体地指一种通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的方法和装置。

背景技术

MIPI(移动行业处理器接口)是Mobile Industry Processor Interface的缩写，由包括ARM、三星、Intel等公司在内的MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准。桥接芯片在VIDEO模式或COMMAND模式下通过内部的转换机制将输入的信号转换成MIPI时序接口信号。VIDEO模式是指主机传输到液晶模组采用实时像素流，而且是以高速传输信号的模式，而COMMAND模式是指采用发送命令和数据到具有显示缓存的控制器的传输信号的模式。VIDEO模式主要针对驱动芯片内没有帧buffer(缓存区)的液晶模组进行操作的，按照液晶模组的刷新频率时序发送像素数据；COMMAND模式主要针对驱动内含有帧buffer(缓存区)的CPU屏进行操作，主控只在需要更改显示图像的时候发送像素数据，其他时候驱动芯片自己从内部buffer(缓存区)里取出数据显示。

目前，将LVDS视频信号通过桥接芯片转化为MIPI信号只能实现VIDEO模式，无法实现COMMAND模式。当MIPI液晶模组的显示内容不改变(或局部改变时)，显示***的中央处理器就应该切换到低功耗模式，而处理器和显示器之间的链路只在需要的时候激活，这个时候COMMAND模式就很适合这种情况。

对于具有MIPI接口的液晶模组有时会长时间停留到一个图像界面，此时就需要一种装置能在具有MIPI接口的液晶模组长时间停留在一个界面时将桥接芯片处于COMMAND模式状态。

发明内容

针对目前将LVDS视频信号通过桥接芯片转化为MIPI信号无法实现COMMAND模式的问题，本发明提出了一种通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的方法和装置，其操作简单，功耗低，可靠性高。

为实现上述目的，本发明所设计的一种通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：

1)将LVDS信号转换为RGB视频信号；

2)将所述RGB视频信号中的第一帧图像数据缓存；

3)将所述缓存的图像数据转换为数据总线接口(Data BusInterface)信号并传输至桥接芯片，所述桥接芯片将所述数据总线接口信号转换为MIPI信号传输至液晶模组显示；

4)判断所述RGB视频信号中的下一帧图像数据与前一帧是否相同，当下一帧图像数据与前一帧不同时发出切图指令；

5)根据切图指令缓存RGB视频信号的下一帧图像；

6)重复步骤3)至步骤5)。

优选地，所述步骤1)之前还包括配置桥接芯片和液晶模组至COMMAND模式的步骤。

优选地，所述步骤2)中将所述RGB视频信号中的第一帧图像数据缓存时设置帧起始处检测机制，检测到帧头后开始记录数据，检测到下一帧帧头时停止记录数据。帧起始处检测机制保证每次写入的数据是从帧头到帧尾的一帧完整的图像数据。

一种通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的装置，包括LVDS转RGB模块、COMMAND模式数据缓存器、图像检测模块、切图命令模块、COMMAND控制模块和COMMAND模式数据处理模块；所述LVDS转RGB模块用于将LVDS视频信号解析成RGB视频信号；所述图像检测模块用于接收RGB视频信号中的图像数据并检测图像是否发生变化，并在图像发生变化时发出切图指令；所述切图命令模块用于检测到切图指令后启动COMMAND控制模块；所述COMMAND模式数据缓存器用于接收RGB视频信号并存储一帧图像数据；所述COMMAND控制模块用于读取COMMAND模式数据缓存器中RGB信号的图像数据并发送至COMMAND模式数据处理模块，发送完毕后所述COMMAND控制模块处于待机状态；所述COMMAND模式数据处理模块用于将RGB视频信号转化为数据总线接口(Data Bus Interface)信号后发送至桥接芯片，所述桥接芯片将数据总线接口信号转化为MIPI信号后发送至液晶模组显示。

进一步地，还包括MIPI配置模块单元，用于根据上层指令接口的命令配置桥接芯片，并通过桥接芯片的链路配置其MIPI接口处的液晶模组的开屏指令。

更进一步地，所述COMMAND模式数据处理模块根据用户设置的COMMAND控制接口的配置信息改变数据总线接口时钟信号的频率以控制液晶模组的显图速率。

更进一步地，所述COMMAND模式数据处理模块在接收RGB视频信号中的图像数据之前从用户设置的COMMAND控制接口获取图像的分辨率信息，并将图像的分辨率信息传送至桥接芯片

本发明桥接芯片实现，桥接芯片能将RGB视屏信号完整不误的解调成MIPI视频信号；FPGA和桥接芯片组合使用可使装置性能更可靠、集成更高效、而且操作也简便。

本发明的有益效果在于：

1)本发明可以将VESA/JEIDA LVDS视频信号转换成RGB信号，然后通过桥接芯片转换成MIPI信号；

2)本发明除了在最开始由MIPI配置模块对桥接芯片和液晶模组做一些初始化的配置外，其它的功能均是由FPGA独立完成，减少了FPGA与上层接口之间的交互，使实现架构更简单，更清晰；

3)本发明可以通过调整COMMAND模式数据缓存器单元的参数，适应不同液晶模组分辨率的需求。COMMAND模式数据存储器单元每次只存储一帧数据，而且每次也只在图像发生变化时重新存储新的一帧数据，其他时间不会做任何操作，从而降低了装置的发热功耗；

4)本发明通过FPGA实现COMMAND模式，提高了液晶模组的显图速度，而且通过FPGA内部的图像检测模块自动的检测图像是否发生变化，并取代机制控制模块给桥接芯片配置命令，从而提高了切图速度，使***的可操作性增强；

5)本发明不仅可以在COMMAND模式下控制液晶模组的显图速度，而且可以控制液晶屏像素点的个数，从而有助于模组厂商对液晶屏进行异常像素点的定位及其检测。

附图说明

图1为本发明通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的装置的结构示意图。

图2为图1中COMMAND模式数据处理模块与桥接芯片的接口时序图。

图中：1.LVDS转RGB模块，2.COMMAND模式数据缓存器，3.图像检测模块，4.切图命令模块，5.COMMAND控制模块，6.COMMAND模式数据处理模块，7.MIPI配置模块单元，8.桥接芯片，9.液晶模组。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明一种通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的装置，包括LVDS转RGB模块1、COMMAND模式数据缓存器2、图像检测模块3、切图命令模块4、COMMAND控制模块5、COMMAND模式数据处理模块6和MIPI配置模块单元7。

LVDS转RGB模块1用于将LVDS视频信号解析成RGB视频信号，解析出包括解调时钟，像素时钟，行数据使能信号，帧数据使能信号，及其命令与数据使能信号，转化完成后将信号送入图像检测模块和COMMAND模式数据缓存器2。

COMMAND模式数据缓存器2用于接收RGB视频信号并存储一帧图像数据。COMMAND模式数据缓存器2会对所接收的RGB视频信号存储一帧数据，包含一幅图片的容量，当一帧数据存储完毕后，COMMAND模式数据缓存器2就会停止入口数据的写入，只有图像检测模块发出切图指令后，此时COMMAND模式数据缓存器2才会开始重新写入新的一帧信号，但是需要注意的，LVDE转RGB模块1会一直发送图像给COMMAND模式数据缓存器2，COMMAND模式数据缓存器2内部会有一个帧起始处检测机制，保证每次写入到COMMAND模式数据缓存器2里面的数据是从帧头到帧尾，是一幅完整的图像。

图像检测模块3用于接收RGB视频信号中的图像数据并检测图像是否发生变化，并在图像发生变化时发出切图指令。图像检测模块3会实时地对每一帧信号进行检测，图像检测模块3先会存储一帧信号中的部分像素点，然后与后面一帧信号做实时对比，当像素点信息不一致时，图像检测模块3会发送一个切图指令给切图命令模块4、COMMAND模式数据缓存器2和COMMAND控制模块5，告知这些模块图像发生了变化，可以进行相关操作。图像检测模块3会将切图指令保持一帧的时间，待一帧时间之后，模块会重新开始进行图像检测。

切图命令模块4用于检测到切图指令后启动COMMAND控制模块5。切图命令模块4在检测到切图指令后，取代MIPI配置模块单元7，发送配置指令给桥接芯片8，作为切图指令输入，这样做减少了与上层模块之间的交互，简化了控制机制，使切图速度更快更优。

COMMAND控制模块5用于读取COMMAND模式数据缓存器2中RGB信号的图像数据并发送至COMMAND模式数据处理模块6，发送完毕后COMMAND控制模块5处于待机状态。COMMAND控制模块5受控于图像检测模块3、切图检测模块4和COMMAND控制接口。COMMAND控制模块5与COMMAND控制接口之间的关联如下：当MIPI配置模块单元7在对桥接芯片8进行配置时，COMMAND控制模块5会将数据通路断掉，此时COMMAND模式数据处理模块6会停滞工作，也不会给桥接芯片8发送相关的数据；当MIPI配置模块单元7对桥接芯片8配置结束后，COMMAND控制接口会发送一个指令给COMMAND控制模块5，此时COMMAND控制模块5将数据链路开通，而且COMMAND模式数据处理模块6也开始正常的工作，给桥接芯片8发送可识别的时序信号。COMMAND控制模块5和图像检测模块3与切图命令模块4的关联如下：当图像检测模块3发送切图指令给COMMAND控制模块5时，COMMAND控制模块5会断掉COMMAND模式数据通路，切图命令模块4将已经集成的命令通过COMMAND模式数据处理模块6发送给桥接芯片8，命令发送完毕后告知COMMAND控制模块5打开数据通路，使数据信号通过COMMAND模式数据处理模块6发送给桥接芯片8。

COMMAND模式数据处理模块6用于将RGB视频信号转化为数据总线接口信号后发送至桥接芯片8，桥接芯片8将数据总线接口信号转化为MIPI信号后发送至液晶模组9显示。COMMAND模式数据处理模块6将RGB信号转化成桥接芯片8可识别的时序信号，然后发送给桥接芯片8，最后传递给液晶模组9，COMMAND模式数据处理模块6根据COMMAND控制接口配置的速率指令，控制液晶模组的图像显示速度，根据液晶模组分辨率设置接口控制液晶模组的像素个数，这两个功能有助于模组厂商查找液晶模组是否有异常像素点等问题。

MIPI配置模块单元7用于根据上层指令接口的命令配置桥接芯片8。MIPI配置模块单元，通过上层指令输入接口的命令配置桥接芯片8，并通过桥接芯片8的链路配置MIPI接口处的液晶模组的开屏指令。本发明中桥接芯片8可通过MIPI桥接芯片实现。

利用上述装置完成通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的方法的具体步骤如下：

0)MIPI配置模块单元7配置桥接芯片8至COMMAND模式并对液晶模组9进行开屏配置。MIPI配置模块单元7配置桥接芯片8和液晶模组9至COMMAND模式时，使COMMAND控制模块5处于关闭状态，配置完成后再开启COMMAND控制模块5。

液晶模组分辨率设置接口会根据当前液晶模组9的分辨率需求设置COMMAND模式数据缓存器2的缓存大小，并将此分辨率信息同时传送到COMMAND模式数据处理模块6。

1)LVDS转RGB模块1将LVDS视频信号转换为RGB视频信号，这个流程会一直存在，LVDS视频信号源源不断地进入到LVDS转RGB模块1，LVDS转RGB模块1也会源源不断地将LVDS视频信号转化成RGB视频信号。

2)COMMAND模式数据缓存器2将接收的RGB视频信号中的一帧图像数据缓存。此处需要注意的是，由于输入到COMMAND模式数据缓存器2的第一个数据不一定是一帧数据的帧头，因此在COMMAND模式数据缓存器2中设置帧起始处检测机制，保证每次写入的数据是从帧头到帧尾的一帧完整的图像数据。帧起始处检测机制会做一个使能，帧头到来时这个机制的使能才有效，当一帧数据发送完毕后，使能信号无效，这个机制同时也保证了缓存到COMMAND模式数据缓存器2内的数据是一帧信号，而且信号是从帧头到帧尾。

当COMMAND模式数据缓存器2存储满一帧信号后，会给一个指示信号到COMMAND控制模块5，此时COMMAND控制模块5开始从COMMAND模式数据缓存器2开始读取数据。

3)COMMAND控制模块5读取COMMAND模式数据缓存器2中缓存的图像数据并发送至COMMAND模式数据处理模块6，COMMAND模式数据处理模块6将图像数据转换为数据总线接口信号并传输至桥接芯片8，桥接芯片8将数据总线接口信号转换为MIPI信号传输至液晶模组9显示。COMMAND控制模块5将读取到的数据发送至COMMAND模式数据处理模块6后处于待机状态，等待下一次启动。COMMAND模式数据处理模块6有三个功能：功能一就是将RGB信号转换成桥接芯片8需要的时序信号，信号时序如图2所示；功能二是通过液晶模组分辨率设置接口同步和COMMAND模式数据缓存器2的图像分辨率大小，按照设置要求显示出需要的像素点个数的图片；功能三是通过COMMAND控制接口调节输入到桥接芯片8的输入数据的速率，如图2中所示的数据总线接口信号，桥接芯片8会在数据总线接口时钟信号的上升沿检测是否有使能信号，有使能信号时则采集数据，数据总线接口信号的频率决定了液晶模组9的显图速率。接收到数据总线接口信号的桥接芯片8将数据总线接口信号转化为MIPI信号，从而达到点屏效果。

4)图像检测模块3接收RGB视频信号中的图像数据，并在检测出RGB视频信号中的图像数据发生变化时发出切图指令。

图像检测模块3一直在对接收的RGB视频信号进行检测，当第一帧图像发送到图像检测模块3时，会从中抽取尽量多的一些像素点存储在图像检测模块3内部的缓存器中，然后从第二帧开始后面的数据会与缓存的前一帧数据进行对比，直到两帧信号对比不一致时，就会向切图命令模块4、COMMAND模式数据缓存器2和COMMAND控制模块5发出切图信息指示，与此同时，图像检测模块3自身也会将新的一帧信号信息存储到内部缓存器中，然后继续对后续的图像进行检测。

当图像检测模块3检测出RGB视频信号发生变化，且COMMAND控制模块5从用户设置的COMMAND控制接口接收到局部切图的使能信号和图像位置信息时，图像检测模块3发出切图指令，COMMAND控制模块5将局部切图的使能信号和图像位置信息转化为局部切图配置信息并发送至桥接芯片8，桥接芯片8配置液晶模组9，待COMMAND模式数据缓存器2根据切图指令缓存下一帧图像时，COMMAND控制模块5根据图像位置信息读取COMMAND模式数据缓存器2中缓存的部分图像数据，并发送至COMMAND模式数据处理模块6，再由COMMAND模式数据处理模块6将图像数据转换为数据总线接口信号并传输至桥接芯片8，桥接芯片8将数据总线接口信号转换为MIPI信号传输至液晶模组9显示。

5)COMMAND模式数据缓存器2根据切图指令缓存RGB视频信号的下一帧图像。

COMMAND模式缓存器2、切图命令模块4和COMMAND控制模块5收到图像检测模块3发出的切图信息指示后，COMMAND模式数据缓存器2会重新将新的一帧图像信息存储，存储的方式和需要注意的事项在步骤2)中做了详细的描述。COMMAND控制模块5会将数据链路断掉，即断开COMMAND模式数据缓存器2与COMMAND模式数据处理模块6之间的链路，然后打开切图命令模块4与COMMAND模式数据处理模块6之间的链路，切图命令模块4会将已经存储好的切图指令通过COMMAND模式数据处理模块6传输到桥接芯片8，待指令发送完毕后，COMMAND控制模块5打开COMMAND模式数据缓存器2与COMMAND模式数据处理模块6之间的链路。

6)重复步骤3)至步骤5)。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以设计出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将LVDS信号转换为RGB视频信号；

2)将所述RGB视频信号中的第一帧图像数据缓存，设置帧起始处检测机制，检测到帧头后开始记录数据，检测到下一帧帧头时停止记录数据；

3)将所述缓存的图像数据转换为数据总线接口(Data BusInterface)信号并传输至桥接芯片(8)，所述桥接芯片(8)将所述数据总线接口信号转换为MIPI信号传输至液晶模组(9)显示；

4)判断所述RGB视频信号中的下一帧图像数据与前一帧是否相同，当下一帧图像数据与前一帧不同时发出切图指令；

5)根据切图指令缓存RGB视频信号的下一帧图像；

6)重复步骤3)至步骤5)。

2.根据权利要求1所述的通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的方法，其特征在于：所述步骤1)之前还包括配置桥接芯片(8)和液晶模组(9)至COMMAND模式的步骤。

3.一种实现上述方法的通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的装置，其特征在于：包括LVDS转RGB模块(1)、COMMAND模式数据缓存器(2)、图像检测模块(3)、切图命令模块(4)、COMMAND控制模块(5)和COMMAND模式数据处理模块(6)；

所述LVDS转RGB模块(1)用于将LVDS视频信号解析成RGB视频信号；

所述COMMAND模式数据缓存器(2)用于接收RGB视频信号并存储一帧图像数据；

所述图像检测模块(3)用于接收RGB视频信号中的图像数据并检测图像是否发生变化，并在图像发生变化时发出切图指令；

所述切图命令模块(4)用于检测到切图指令后启动COMMAND控制模块(5)；

所述COMMAND控制模块(5)用于读取COMMAND模式数据缓存器(2)中RGB信号的图像数据并发送至COMMAND模式数据处理模块(6)，发送完毕后所述COMMAND控制模块(5)处于待机状态；

所述COMMAND模式数据处理模块(6)用于将RGB视频信号转化为数据总线接口信号后发送至桥接芯片(8)，所述桥接芯片(8)将数据总线接口信号转化为MIPI信号后发送至液晶模组(9)显示。

4.根据权利要求3所述的通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的装置，其特征在于：还包括MIPI配置模块单元(7)，用于根据上层指令接口的命令配置桥接芯片(8)。

5.根据权利要求4所述的通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的装置，其特征在于：所述COMMAND模式数据处理模块(6)根据用户设置的COMMAND控制接口的配置信息改变数据总线接口时钟信号的频率以控制液晶模组(9)的显图速率。

6.根据权利要求5所述的通过桥接芯片实现COMMAND模式MIPI信号的装置，其特征在于：所述COMMAND模式数据处理模块(6)根据用户设置的COMMAND控制接口获取图像的分辨率信息，并将图像的分辨率信息传送至桥接芯片(8)。