CN104717447B - 实现16lane模组多通道mipi同步传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法包括如下步骤：1)从图像信号源接收每个通道的串行视频图像信号，将每个通道的串行视频图像信号解调为四个LINK的图像信号，将四个LINK的图像信号同步调整并缓存；2)同时读取每个通道中四个LINK的图像信号并分别转换为四个LINK的RGB子模组视频数据；3)将每个通道的四个LINK的RGB子模组视频数据分别切换至相应的输出通道；4)将每个输出通道的四个LINK的RGB子模组视频数据转换为四个LINK的MIPI信号；5)将每个输出通道的四个LINK的MIPI信号同时传输至分别与每个输出通道连接的模组。

Description

实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法

技术领域

本发明涉及MIPI液晶模组的显示和测试领域，具体地指一种实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法。

背景技术

MIPI视频信号目前被广泛使用在便携显示设备上，传统的使用MIPI信号的显示模组(以下简称MIPI模组或模组)根据MIPI DSI协议，使用4Lane或者8Lane的MIPI信号线来传输并显示视频图像。但随着显示分辨率和视频传输率的提高，市场上已经出现的16Lane的MIPI模组，即通过将超高分辨率的画面拆分成四个四分之一子模组的信号分别通过四个4Lane MIPI信号线送给模组显示。四个子模组信号封装到一起来显示完整高清画面，而其中每个子模组仅显示画面的一部分，且为MIPI协议所规定的4LANE模组，由此形成了16LANE模组。

由于MIPI信号Lane数的增加和显示分辨率、传输率的提高，导致模组的研发技术和生产工艺变得日益复杂，从而使得生产成本增加、产量降低，为了保持生产效率，必须减少其他不必要的环节和时间，而在模组生产检测环节中仍然采用对每个模组分别检测的传统方法，期间存在大量的重复操作如更换模组、重新加载图像等，从而导致产品检测时间增加，直接降低产品生产率。

因此需要一种发明能同时对多个16Lane模组进行检测，并且能很方便的切换到不同通道上的信号源以检测不同图像，为了确保检测结果的可靠性、避免检测误差，需要各个通道上的MIPI信号能同步达到所连接的被测模组。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供的一种实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，可将多通道16LANE的MIPI信号传输给模组，不仅输入视频信号可为多个通道的图像信号，而且输出的MIPI信号能被同步地传输给模组。

为实现上述目的，本发明所设计的一种实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：

1)从图像信号源(9)接收每个通道的串行视频图像信号，将所述每个通道的串行视频图像信号解调为四个LINK的图像信号，将所述四个LINK的图像信号同步调整并缓存；

2)同时读取所述每个通道中四个LINK的图像信号并分别转换为四个LINK的RGB子模组视频数据；

3)将所述每个通道的四个LINK的RGB子模组视频数据分别切换至相应的输出通道；

4)将所述每个输出通道的四个LINK的RGB子模组视频数据转换为四个LINK的MIPI信号；

5)将所述每个输出通道的四个LINK的MIPI信号同时传输至分别与每个输出通道连接的模组(8)。

优选地，所述四个LINK的图像信号中每个LINK的图像信号包括一对时钟传输线和四对串行数据线。

优选地，所述步骤1)中的同步调整、所述步骤2)中的同时读取和所述步骤5)中的同时传输均通过同步控制信号控制。同步控制信号包括同步调整信号、RGB同步切换控制信号、MIPI传输同步控制信号分别用于控制所述步骤1)中的同步调整、所述步骤2)中的同时读取和所述步骤5)中的同时传输。

优选地，所述步骤1)中缓存的视频图像信号为每个通道的视频图像中的半帧图像信号。

优选地，所述步骤1)之前还包括复位步骤：对分别与每个输出通道连接的模组发送多通道MIPI模组复位信号，使与每个通道连接的模组同步进行复位操作。

优选地，所述通道的个数为1～12。本发明适用于1～12个通道同时传输视频信号，以实现与各通道连接的液晶模组同步接收MIPI视频信号。

优选地，所述RGB子模组视频数据包括一对时钟传输线和四对分屏方式排列的串行数据线。

优选地，所述RGB子模组视频数据包括一对时钟传输线和四对分像素方式排列的串行数据线。

优选地，所述复位步骤之前还包括同步调整步骤：根据MIPI模组接收同步调整信号设置每个输出通道的传输电气参数，所述MIPI模组接收同步调整信号包含每个通道的输出延时、驱动强度、电平大小、阻抗匹配、传输衰减的电气参数。

优选地，所述多通道MIPI模组复位信号包括模组复位最差时序，所述模组复位最差时序为每个通道的模组的复位时序最大值。为确保每个模组可靠复位，MIPI模组复位信号的时序按上层提供的模组复位的最差时序产生，并通过多通道MIPI同步输出模块发给各个模组，使得各个模组能同步的接收到相同信号质量的复位操作。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明能同时对多个模组进行检测，并且能很方便的切换到不同通道上的信号源以检测不同图像，并确保检测结果的可靠性、避免检测误差。

(2)本发明可输入多个通道的信号源图像并将其转换成MIPI信号传输给各个通道的MIPI模组。通过上层软件的切换控制，既可将某一输入通道的图像切换输出到某一通道上的模组，又可将某一输入通道的图像输出到全部通道上的模组，形成一到一和一到多的MIPI传输。

(3)本发明通过同步控制、调整各个通道的输入输出，使得各模组均能相同时刻收到MIPI信号，避免了点屏不同步所造成的检测误差。

(4)本发明可对16Lane模组检测，所有通道上的模组特性和分辨率需要相同，对不同图像源的传输信号可通过上层软件的配置实现传输输入。

(5)本发明可通过用FPGA芯片来实现，不仅工作稳定、可靠性高，实现容易，而且价格便宜，操作简便。

附图说明

图1为实现本发明的实现16LANE模组多通道MIPI同步传输装置的电路方框图；

图2为本发明实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法的流程图。

图3为一个Link内的RGB子模组视频数据分屏排列的原理图。

图4为一个Link内的RGB子模组视频数据分像素排列的原理图。

图中：MIPI同步控制模块1，多通道LINK传输输入模块2，输入同步模块3，RGB转换模块4，多通道RGB同步切换模块5，MIPI转换模块6，多通道MIPI同步输出模块7，模组8，图像信号源9。

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，本发明可通过实现16LANE模组多通道MIPI同步传输装置实现，该装置包括MIPI同步控制模块1、多通道LINK传输输入模块2、输入同步模块3、RGB转换模块4、多通道RGB同步切换模块5、MIPI转换模块6和多通道MIPI同步输出模块7。

MIPI同步控制模块1分别与多通道LINK传输输入模块2、RGB同步切换模块5、MIPI转换模块6和多通道MIPI同步输出模块7的输入端连接；多通道LINK传输输入模块2的输入端还与图像信号源9连接，输出端与输入同步模块3连接；输入同步模块3的输入端与多通道LINK传输输入模块2连接，输出端与RGB转换模块4连接；RGB转换模块4的输入端与输入同步模块3连接，输出端与多通道RGB同步切换模块5连接；多通道RGB同步切换模块5的输入端还与RGB转换模块4连接，输出端与MIPI转换模块6连接；MIPI转换模块6的输入端还与多通道RGB同步切换模块5连接，输出端与多通道MIPI同步输出模块7连接；多通道MIPI同步输出模块7的输入端还与MIPI转换模块6连接，输出端与模组8连接。传输通道个数与模组8的个数相同，多通道MIPI同步输出模块7的每个输出通道分别与一个模组8连接。例如，通道的个数为5，则五个液晶模组8可同步接收MIPI信号。

具体地指，MIPI同步控制模块1向多通道MIPI同步输出模块7发送MIPI模组接收同步调整信号和多通道MIPI模组复位信号，向多通道LINK传输输入模块2发送LINK信号传输参数设置信号和LINK信号输入电气同步调整信号，向多通道RGB同步切换模块5发送RGB同步切换控制信号，向MIPI转换模块6发送多通道MIPI开屏指令和MIPI传输同步控制信号。

多通道LINK传输输入模块2用于从图像信号源9接收每个通道的视频图像信号，并根据LINK信号传输参数设置信号解调每个通道的视频图像信号、根据LINK信号输入电气同步调整信号调整每个通道的视频图像信号，然后将每个通道的视频图像信号传输至输入同步模块3。

输入同步模块3用于缓存所接收的每个通道的视频图像信号。

RGB转换模块4用于同时从输入同步模块3读取每个通道的视频图像信号分别转换为RGB数据并传送至多通道RGB同步切换模块5。

多通道RGB同步切换模块5用于根据RGB同步切换控制信号将每个通道的RGB数据同步传送至MIPI转换模块6。

MIPI转换模块6用于根据多通道MIPI开屏指令和MIPI传输同步控制信号同时向多通道MIPI同步输出模块7的每个通道发送开屏指令MIPI信号，并将每个通道的RGB数据分别转换为MIPI信号后再根据MIPI传输同步控制信号传送至多通道MIPI同步输出模块7。

多通道MIPI同步输出模块7用于根据MIPI模组接收同步调整信号设置每个通道的传输电气参数，并将多通道MIPI模组复位信号和MIPI信号发送至分别与每个通道连接的模组8。

通过上述实现多通道MIPI同步传输装置实施实现多通道MIPI同步传输方法的流程图如图2所示，具体步骤包括：

步骤1)，在上电前，先将各个通道的16Lane模组8连接到多通道MIPI同步输出模块7上。同步调整步骤：根据连接到各个通道上的模组8的连接线或连接件的长度、传输特性、材质等参数，在上层软件中进行设置(各个连接线在实际使用时其物理特性会有差异)，并在本发明上电后将其对连接线的设置MIPI输出电气同步调整信号再通过MIPI同步控制模块1发给多通道MIPI同步输出模块7。

多通道MIPI同步输出模块7根据该控制信号则对各个输出通道之间进行输出延时、驱动强度、电平大小、阻抗匹配、传输衰减等电气参数进行调整，目的是使得所要输出的MIPI信号当传输到各个模组8时是完全同时的，模组8所接收的MIPI信号在电气质量上完全相同，从而避免因传输线特性不同所造成的点屏效果的差异。

为使得在一个通道里点亮16Lane屏无错误，需要确保多通道MIPI同步输出模块7里每个通道在物理层面上相同，如在FPGA里实现时，需确保每个通道的逻辑设计和IO输出在同一个BANK、同一个布局时钟单元、相同的工作时序、相同的电压、电流、温度变化。

步骤2)，在多通道MIPI同步输出模块7配置完成后，上层软件向MIPI同步控制模块1里发送上层输入控制信号，上层输入控制信号包括各个模组8的开屏指令(因各个模组8均为同一类型，故其开屏指令也相同)、模组复位的最差时序、LINK信号传输参数设置信号、LINK信号输入电气同步调整信号、图像切换控制；之后启动本发明装置工作。

复位步骤：MIPI同步控制模块1产生多通道对MIPI模组复位信号，为确保每个模组8可靠复位，故该复位信号的时序按上层提供的模组复位的最差时序产生，并通过多通道MIPI同步输出模块7发给各个模组8，使得各个模组8能同步的接收到相同信号质量的复位操作。

步骤3)，MIPI同步控制模块1在产生完复位信号后延迟足够长的时间进行下一步操作以使得各个模组8能完全完成自身的复位过程。之后，MIPI同步控制模块1将各个模组8的开屏指令发给各通道的MIPI转换模块6以产生相应的含有开屏指令的MIPI信号，在送入多通道MIPI同步输出模块7对应通道发送给模组8，为兼顾模组8结束开屏指令的实时性和同步性，MIPI同步控制模块1通过MIPI传输同步控制信号控制各个通道的MIPI转换模块6同步进行每个指令的读取、产生、输出、延时等操作。

步骤4)，当开屏指令全部发送给模组后，MIPI同步控制模块1再延时启动多通道LINK传输输入模块2已确保各个模块均能完全接受并执行开屏指令的配置。在多通道LINK传输输入模块2启动后，多通道LINK传输输入模块2接收图像信号源9每个通道的串行视频图像信号，根据LINK信号传输参数设置信号将每个通道的串行视频图像信号解调为四个LINK的图像信号，四个LINK的图像信号中每个LINK的图像信号包括一对时钟传输线和四对串行数据线。多通道LINK传输输入模块再根据LINK信号输入电气同步调整信号在物理电气特性上确保四个LINK的信号传输时序同步和相同(对大分辨率和大数据量的视频信号一般分解到多个LINK上传输以降低传输速率、提高传输可靠性)。

步骤5)，多通道LINK传输输入模块2将各个通道的四个LINK解调信号送入相应通道的输入同步模块3缓存，为确保可靠同步处理又考虑到FPGA内的资源限制，各个LINK分别缓存半帧图像数据，再由RGB转换模块4同时读取每个通道中四个LINK的图像信号并分别转换为四个LINK的RGB子模组视频数据，并送入多通道RGB同步切换模块5。

将四个LINK的图像信号转换为16Lane模组8需要的四个LINK的RGB子模组视频数据有分屏排列和分像素排列两种方法。每个LINK的图像信号中包括一对时钟传输线和四对串行数据线，其中每对串行数据线可按照分屏排列和分像素排列两种方式转换为1/4子模组视频数据、2/4子模组视频数据、3/4子模组视频数据、4/4子模组视频数据这四个Lane的RGB子模组视频数据，即四个Link形成16Lane的RGB子模组视频数据。按照分屏排列时，如图3所示，各Link内的像素点按照四个Lane依次排列为RGB子模组视频数据；按照分像素排列时，如图4所示，各Link内的像素点先在一个Lane内排列然后进入下一个Lane排列，形成RGB子模组视频数据。

步骤6)，被输入多通道RGB同步切换模块5的各个通道的RGB子模组数据因在传输时间、解调处理时间、逻辑时序、或物理电路上的差异导致到多通道RGB同步切换模块5时彼此会有延时，随时间累积，延时逐渐加大，因此需再次缓存半帧数据，之后多通道RGB同步切换模块5再同时读取，并根据RGB同步切换控制信号交换到所需要的通道上，该切换构成n×n的交换矩阵，既可一对一输出，又可一对多输出。经过多通道RGB同步切换模块5后，各个通道输出已是完全同步的16Lane的RGB子模组视频数据。

步骤7)，MIPI转换模块6将每个通道的16Lane的RGB子模组数据分别转换为MIPI信号后再根据MIPI传输同步控制信号同时传送至多通道MIPI同步输出模块7。

各通道的MIPI转换模块6将输入的16Lane的RGB子模组数据进行MIPI转换以产生16Lane的MIPI信号，并在转换的读取、转换、时序控制、传输状态改变等操作中均按MIPI同步控制模块1所给的MIPI传输同步控制信号进行，各通道的每个操作步骤均完全同步控制，并且在物理电路实现上，各个通道的MIPI转换模块6均在同一结构或BANK上，使用同一***时钟工作，从而确保了转换过程完全同步。

步骤8)，多通道MIPI同步输出模块7将16Lane的MIPI信号发送至分别与每个通道连接的模组8，模组8同步显示所接收的16Lane的MIPI信号。

多通道MIPI同步输出模块7同前所述将16Lane的MIPI信号传输给模组。同时MIPI信号本身为LP状态和HS状态交替传输，这两种状态分别是不同性质的电气特性(前者为LVCOMS、后者为LVDS)，因此在多通道MIPI同步输出模块7输出过程中，MIPI同步控制模块1仍告知其当前MIPI信号状态，多通道MIPI同步输出模块7则相应做不同的电气调整，从而确保模组8接收到完整同步的16Lane的MIPI信号。

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。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)从图像信号源(9)接收每个通道的串行视频图像信号，将所述每个通道的串行视频图像信号解调为四个LINK的图像信号，将所述四个LINK的图像信号同步调整并缓存；

2)各个通道的RGB子模组数据因在传输时间、解调处理时间、逻辑时序、或物理电路上的差异，因此再次缓存半帧数据，同步切换再同时读取所述每个通道中四个LINK的图像信号并分别转换为四个LINK的RGB子模组视频数据；

3)将所述每个通道的四个LINK的RGB子模组视频数据分别切换至相应的输出通道；

4)将所述每个输出通道的四个LINK的RGB子模组视频数据转换为四个LINK的MIPI信号；

5)将所述每个输出通道的四个LINK的MIPI信号同时传输至分别与每个输出通道连接的模组(8)，输出通道的个数与模组(8)的个数相同。

2.根据权利要求1所述的实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，其特征在于：所述四个LINK的图像信号中每个LINK的图像信号包括一对时钟传输线和四对串行数据线。

3.根据权利要求1所述的实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，其特征在于：所述步骤1)中的同步调整、所述步骤2)中的同时读取和所述步骤5)中的同时传输均通过同步控制信号控制。

4.根据权利要求1所述的实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，其特征在于：所述步骤1)中缓存的视频图像信号为每个通道的视频图像中的半帧图像信号。

5.根据权利要求1所述的实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，其特征在于：所述步骤1)之前还包括复位步骤：对分别与每个输出通道连接的模组(8)发送多通道MIPI模组复位信号，使与每个通道连接的模组(8)同步进行复位操作。

6.根据权利要求1所述的实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，其特征在于：所述通道的个数为1～12。

7.根据权利要求2所述的实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，其特征在于：所述RGB子模组视频数据包括一对时钟传输线和四对分屏方式排列的串行数据线。

8.根据权利要求2所述的实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，其特征在于：所述RGB子模组视频数据包括一对时钟传输线和四对分像素方式排列的串行数据线。

9.根据权利要求5所述的实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，其特征在于：所述复位步骤之前还包括同步调整步骤：根据MIPI模组接收同步调整信号设置每个输出通道的传输电气参数，所述MIPI模组接收同步调整信号包含每个通道的输出延时、驱动强度、电平大小、阻抗匹配、传输衰减的电气参数。

10.根据权利要求9所述的实现16LANE模组多通道MIPI同步传输方法，其特征在于：所述多通道MIPI模组复位信号包括模组复位最差时序，所述模组复位最差时序为每个通道的模组(8)的复位时序最大值。