easy.08.11.20
這段時間為比亞迪客戶做一有關vga訊號測試方案的支援,支援過後,總結了本文,向大家介紹這段時間我嚐到的有關vga訊號測量的基礎知識,希望能對大家在以後碰到這方面的支援能更順利地明白客戶的需求。在此,感謝周濤對我的幫助!
1. vga訊號管腳定義 2
2. vga訊號規格與時序 2
1)實驗條件 2
2)規格與時序 3
a. 規格 3
b. 時序 4
3. vga測試常用術語 6
1) dut-device under test 6
2) fps 6
3) fcp 6
4) vsis 標準 6
5) 常用vga矩陣測試訊號 6
4. vga常見測試專案 7
1) 同步測量 7
a. h和v同步 7
b. h和v定時 7
c. h同步抖動 7
2) **測量 8
a. 亮度電平 8
b. 彩條測試 8
c. 通道間失配 8
d. **瞬變 8
e. 線性 8
f. 通道間畸變 8
g. 雜訊抑制比 8
5. 小結 9
1. vga訊號管腳定義
雖說有15根線,但常用測試專案中只要這麼幾根:
以上七條線就是在測試過程中必用的線。
2. vga訊號規格與時序
給大家實驗**目的:讓大家看到真實的訊號後,再來向大家介紹訊號的規格與時序。
1)實驗條件
a.**訊號源(把另一部電腦作為訊號源):
a. 解析度800*600
b. 重新整理率60hz
c. 裝了nokia monitor test,產生標準的**訊號軟體。
b.匹配阻抗75歐
c.示波器pxi-5922
2)規格與時序
a.規格
a.紅基色 : vpp=1.4v,vmax=700mv
b.綠基色 : vpp=1.4v,vmax=700mv
c.藍基色 : vpp=1.4v,vmax=700mv
d.場同步 : ttl脈衝電平,每掃瞄完一場輸出乙個脈衝。
根據每一場就輸出乙個場同步訊號,如果重新整理率是60hz,這個場同步訊號也應該是60hz,也就是說週期為16.6667ms,實驗結果如下:
(可以看附件裡的sence-scan資料夾裡的sen-scan-with-cursors 1.bmp**)在scope cursor資訊框中看到兩個脈衝間的間隔也就是16.641ms,與理論值相差不大。
d. 行同步 : ttl脈衝電平,每掃瞄完一行輸出乙個脈衝。
如果重新整理率是60hz,解析度是800*600,那麼行同步訊號的頻率應該是60*600=3.6mhz,也就是週期為27.8us,
e. (可以看附件裡的row-scan資料夾裡的row-scan-with-cursors 2.bmp**)在scope cursor資訊框中看到兩個脈衝間的間隔也就是26.
529us,與理論值相差不大。
場行同步圖見下面:
b.時序
時序這個涉及到的概念較多,圍繞的中心問題就是行場訊號與**訊號的時序概念。用下面實驗的圖來作解釋:
a.在作為**訊號源的電腦上調好重新整理率800*600,解析度60hz後,開啟nokia monitor test,選擇顏色測試項,選擇輸出純綠色,這時g=700mv,r=0mv,b=0mv。
b.我們把g訊號線接至ch0,把行掃瞄線接至ch1,在示波器面板上設定autosetting。出來如下圖訊號圖。
我們把上圖中畫了綠色圓框的區域拿出來介紹基本概念,如下圖:
由於我們所測的是純綠色的影象,在有效**區是一恆定的電平,大家有興趣也可以看看非純色的影象的電平。
注意:每個有效**區間的電平就是每一行的**訊號。
3. vga測試常用術語
1) dut-device under test
任何乙個vga訊號源均被稱為dut,即待測裝置。
2) fps
即螢幕重新整理率或垂直頻率或更通俗稱為場頻。
3) fcp
畫素時鐘週期定義為傳送乙個畫素需要的時間。為了更好地說明畫素時鐘的概念及其重要性,800*600解析度。800與600的乘積就是螢幕的畫素數,將獲得的乘積與fps相乘,就可以得到該解析度下每秒鐘傳輸的畫素數,即傳輸速率,它的倒數即是畫素時鐘週期。
4) vsis 標準
**電子標準協會vesa(video electronics standards association)對vga訊號測試所作出的規定。vsis 推薦標準分為三個部分。第一部分為同步訊號規範,它包括的引數有同步邏輯電平、同步抖動和同步跳變等。
這些規範列在表的開始部分,以確保使用vga介面連線的兩個器件之間的相容性。如果沒有正確的同步,那麼其它也不會正常。第二部分為模擬**輸出引數,包括rgb**電平的規定、雜訊和訊號跳變等。
這些引數是模擬介面效能的關鍵引數,以確保它在事實上能夠傳輸人們希望達到的解析度。最後,對測試電路部分的介面兩端負載作了規定。不適當的負載實質上會改變同步和rgb **訊號的過渡響應。
詳細的評測引數可上網: 查詢。
5) 常用vga矩陣測試訊號:
a. 垂直柵格:黑白垂直條紋交替圖案,由rgb = ffh 的100 個畫素和隨後的rgb = 00h 的100個畫素組成並重複這一組合。
這種柵格圖案用於rgb **幅度和瞬態響應測量。水平顯示的、從全黑到全白的灰度漸變斜坡或台階訊號。
b. 斜坡訊號:**訊號由0到700mv線性變化所產生的白到黑線性圖,用於rgb 線性和單調性測量。
c. 全白平場訊號:用於rgb**雜訊測量。
d. 視窗訊號:**訊號在某行的中間有突變而產生的黑白突變訊號,與全白平場訊號一樣,用於rgb**雜訊測量。
e. 彩條訊號:彩條測量來自於**行業。
在彩條訊號中給出8 個不同的彩色訊號,導致不同白/ 黑rgb 組合的rgb 電壓電平值。例如,紅色是r = 700mv,g = 0mv,b = 0mv;黃色是r =700mv,g = 700mv,b = 0mv;白色是r = g = b =0mv。因此,8種彩色總共給出所有的24個電壓測量值。
f. 32級階梯波:它提供黑(00h) 白 (ffh) 之間32 個等間距的電平上進行的,使用的是階梯波測試訊號。
對於階梯波中的每乙個台階,均相對於該通道的行後肩電平以測量rgb 電壓。然後這樣來比較電壓:g對b、g對r,以及b對r。
用來比較rgb 通道間的幅度匹配狀況,專業名稱叫通道間的失配測試。
4. vga常見測試專案
1) 同步測量
包括為h和v同步,h和v定時,h同步抖動三個測試項
a. h和v同步
其實就是對hv同步訊號的各項引數進行分析,這裡也是以圖來介紹hv同步訊號的各項引數。
vsis對標準vga訊號中的行場同步訊號的以上abcdefg各項引數作了極值限定,作為hv同步的測試標準。
b. h和v定時
h定時和v定時測量是將同步位置即脈衝位置與rgb**訊號進行比較,請回憶我們上面介紹時序時用到的兩幅圖,定時在這裡與時序是相同的概念。進行這一項測試有助於確定顯示器能否正確居中以及是否有正確的可定址行數。因為在實際情況下,上方和下方的行會被剪裁,左方和右方的點會因消隱也被剪裁。
拿畫素點來講,800*600的解析度,雖然理論每行有800個點,但實際不可能顯示800個點,一般只顯示640個點,行同步時間96點,行消隱前肩16點,行消隱後肩48點,共160點行消隱期。
c. h同步抖動
行同步功能是用來正確地規定每一影象顯示行的位置。在理想情況下,從乙個h同步脈衝到下乙個h同步脈衝的時間應當是恆定的。如果h同步定時發生變化,那麼在一幀中的影象部分就會發生水平位移。
這種同步定時的變化稱為抖動。vsis規定h同步抖動的最大峰峰值為畫素週期的30%。
2) **測量
包括很多項,以下介紹常見的項測試
a. 亮度電平
亮度電平測量用來測定dut輸出全白(其值為ffh)和黑影象訊號 (其值為00h) 時的rgb 電壓電平值。適當的電平對於顯示器的正確亮度和對比度是重要的。就理想狀況而言,白電平應是700mv 而黑電平應是0mv。
這些數值是絕對測量值,是以rgb訊號的返回線 (接地端) 作為參考。測量時使用「vertical grille(垂直柵格)」測試圖案。
b. 彩條測試
當彩條的各種組合被啟用時,利用彩條來觀察rgb訊號特性是否正確將是一種很好的方法。例如,r 訊號是否受到g訊號開啟或關閉的影響?這只需比較黃條和紅條電壓值就知道了。
還有,由於彩條是只能通過行來識別的,所以通常就可以用來觀察行傾斜。在理想情況下,白條、黃條、青條和綠條應當都具有相同的g訊號數值,標稱值為700mv。如果g開始為700mv,但是在後面的3個彩條中其電平值向下漂移,那麼在g 通道中可能就存在著行傾斜。
c. 通道間失配
通道間的失配用來比較rgb通道間的幅度匹配狀況。用32 個等間距的電平,即階梯波測試訊號。這一點前面已經介紹過了。
d. **瞬變
**瞬變特性是用來評估rgb 通道中黑白電平跳變時的保真度。這項測量使用的是垂直柵格測試圖案,由黑到白的過渡時間是乙個畫素的時間。每個通道均按10%至90%白電平幅度測量上公升時間和下降時間、過衝( 正向跳變) 、下衝( 負向跳變) 和恢復穩定所需時間(settling time)。
e. 線性
線性是用來檢查dut在黑白之間的變化特性。在理想情況下,如果斜率恆定的黑白之間的斜坡測試訊號加在dut 的輸入端,其輸出也應當是斜率恆定的斜坡。一般而言,dut的輸出斜坡會給出某種斜率的變化。
這種變化表示出現了線性誤差。通過黑白斜坡訊號輸入與輸出的電平測量,可以測試線性誤差。
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