一种IVI域控制器显示屏热插拔设计系统的制作方法

一种ivi域控制器显示屏热插拔设计系统
技术领域
1.本发明涉及汽车控制技术领域，具体涉及一种ivi域控制器显示屏热插拔设计系统。


背景技术：

2.当前，智能汽车的发展正如火如荼，但由于汽车的生产和装配是一件非常复杂的工作，尤其是当下汽车的智能化程度越来越高，对lcd(liquid crystal display，液晶显示器)的显示和声音的要求也越来越高，当下的智能汽车生产过程中正面临着显示屏装配的难题。显示屏结构复杂，易碎，装配要求高，一旦装车完成拆卸下来就是一件很麻烦的事情，因此要尽可能避免这样的事情发生。所以显示屏装车以及供应商出货前屏幕的检测工作就变得非常重要，需要对每一块装车的屏幕进行功能点检。但是汽车显示屏的连接并不像手机屏幕和主机的连接一样，汽车显示屏和主机往往都是分开的，两者之间通过一根长的信号线进行连接。
3.为了快速地完成显示屏的功能点检，显示屏的热插拔功能就显得格外重要，通过信号线将显示屏连接到正常工作的主机，即可快速地验证显示屏的功能，提高工厂生产效率。而且在日常的项目研发过程中，研发人员也经常需要更换显示屏。但当前却缺乏支持显示屏热插拔的方案。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种ivi域控制器显示屏热插拔设计系统，能够有效支持显示屏生产厂家进行显示屏的发货验证和工厂装车前测试以及研发人员的需求，更好地提高生产效率和研发效率。
5.为达到以上目的，本发明提供的一种ivi域控制器显示屏热插拔设计系统，包括：
6.主机，所述主机中设有加串芯片，所述加串芯片用于将soc端输出的显示信号转换为fpd-linkiii或gsml信号；
7.显示屏，所述显示屏中设有解串芯片和tp芯片，所述解串芯片用于将fpd-linkiii或gsml信号转换为显示屏所需的显示信号；
8.其中，主机和显示屏之间通过信号传输线进行连接以进行数据信号的传输。
9.在上述技术方案的基础上，
10.所述加串芯片位于主机的主板上；
11.所述解串芯片和tp芯片均位于显示屏的主板电路上；
12.所述信号传输线的一端与主机上的信号传输线接口相连，另一端与显示屏相连并连接至显示屏主板电路上的解串芯片和tp芯片。
13.在上述技术方案的基础上，
14.还包括加解串显示配置队列和循环检测队列；
15.所述加解串显示配置队列用于进行加串芯片和解串芯片的初始化；
16.所述循环检测队列用于检测显示屏的连接状态。
17.在上述技术方案的基础上，
18.主机开机过程中，判断显示屏是否接入：
19.若显示屏接入主机，则启动加解串显示配置队列对加串芯片和解串芯片进行初始化；
20.若显示屏未接入主机，则启动循环检测队列对显示屏的连接状态进行循环检测，循环检测过程中若检测到显示屏接入主机，则启动加解串显示配置队列对加串芯片和解串芯片进行初始化，反之，则对显示屏的连接状态继续进行循环检测。
21.在上述技术方案的基础上，
22.所述加解串显示配置队列对加串芯片和解串芯片的初始化具体包括芯片id检测、加串驱动配置、解串驱动配置；
23.所述芯片id检测为检测加串芯片的id，所述加串芯片的id位于加串芯片的寄存器中。
24.在上述技术方案的基础上，所述加串驱动配置的具体步骤为：
25.打开主机的i2c的传输通道，并配置为单双通道传输模式；
26.打开主机的i2c的错误诊断；
27.在解串芯片的解串器的从设备地址寄存器中设置解串器和tp芯片的设备地址；
28.关闭fpd-linkiiipll电路频率复位；
29.检测加串芯片中加串器状态机的状态；
30.将page设置为oldi pll间接寄存器；
31.根据主机的当前温度对加串芯片中加串器的值进行设置。
32.在上述技术方案的基础上，所述解串驱动配置的具体步骤为：
33.读取加串芯片中fpd-linkiii状态连接寄存器，判断当前解串芯片的连接状态；
34.对解串芯片进行复位操作，设置解串芯片为单通道或者双通道输出模式；
35.配置屏幕背光pwm管脚，配置屏幕温度获取中断管脚，配置背光和显示屏错误显示管脚。
36.在上述技术方案的基础上，
37.所述显示屏的显示ic中设有触摸芯片；
38.所述触摸芯片通过差分屏蔽双绞线与主机相连；
39.所述差分屏蔽双绞线中包括4根信号线，分别为两根i2c数据线、一根复位信号线和一根中断信号线，其中，两根i2c数据线分别为sda线和scl线。
40.在上述技术方案的基础上，
41.还包括复位工作队列和看门狗定时器检测工作队列；
42.所述复位工作队列用于进行触摸芯片的复位；
43.所述看门狗定时器检测工作队列中设有看门狗定时器，所述看门狗定时器用于检测触摸芯片与主机的i2c间通信是否正常。
44.在上述技术方案的基础上，
45.主机开机过程中，启动复位工作队列进行触摸芯片的复位，并启动看门狗定时器检测触摸芯片与主机的i2c间通信是否正常：
46.若不正常，则看门狗定时器继续保持运行，并启动复位工作队列对触摸芯片进行复位，然后再次判断触摸芯片与主机的i2c间通信是否正常，若是，则结束，若否则再次启动复位工作队列对触摸芯片进行复位，然后再次判断触摸芯片与主机的i2c间通信是否正常，依此类推，直至触摸芯片与主机的i2c间通信正常；
47.若正常，则结束。
48.与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在主机中设置加串芯片，显示屏中设置解串芯片和tp芯片，基于加解串芯片的设置，使得显示屏和显示屏触摸在域控制器正常工作时的任何情况下均支持热插拔，有效支持显示屏生产厂家进行显示屏的发货验证和工厂装车前测试以及研发人员的需求，更好地提高生产效率和研发效率。
附图说明
49.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.图1为本发明实施例中一种ivi域控制器显示屏热插拔设计系统的结构示意图。
具体实施方式
51.本发明实施例提供的一种ivi域控制器显示屏热插拔设计系统，通过在主机中设置加串芯片，显示屏中设置解串芯片和tp芯片，基于加解串芯片的设置，使得显示屏和显示屏触摸在域控制器正常工作时的任何情况下均支持热插拔，有效支持显示屏生产厂家进行显示屏的发货验证和工厂装车前测试以及研发人员的需求，更好地提高生产效率和研发效率。
52.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
53.参见图1所示，本发明实施例提供的一种ivi(in-vehicle infotainment，车载信息娱乐系统)域控制器显示屏热插拔设计系统，包括主机和显示屏，主机中设有加串芯片，所述加串芯片用于将soc(system on chip，系统级芯片)端输出的显示信号转换为fpd-linkiii(flat panel display link iii，视频串行通讯iii)或gsml(代表近距离通信中用于数据流串行、并行转换和缓冲的产品)信号；显示屏中设有解串芯片和tp(touch panel，触摸屏)芯片，解串芯片用于将fpd-linkiii或gsml信号转换为显示屏所需的显示信号；主机和显示屏之间通过信号传输线进行连接以进行数据信号的传输。
54.智能汽车显示屏中为了装配灵活，以及保证信号抗干扰能力强，采用主机和显示屏分离的设计，两者之间采用差分屏蔽双绞线连接。同时在主机和显示屏之间设置加解串芯片，在主机端加串芯片负责将soc端出来的显示信号转换为fpd-linkiii或gsml信号，显示屏端有专门负责解串的解串芯片，完成将fpd-linkiii或者gsml转换为屏端所需的显示信号。通过在主机中设置加串芯片，显示屏中设置解串芯片和tp芯片，基于加解串芯片的设置，使得显示屏和显示屏触摸在域控制器正常工作时的任何情况下均支持热插拔，有效支
持显示屏生产厂家进行显示屏的发货验证和工厂装车前测试以及研发人员的需求，更好地提高生产效率和研发效率。
55.具体的，加串芯片位于主机的主板上；解串芯片和tp芯片均位于显示屏的主板电路上；信号传输线的一端与主机上的信号传输线接口相连，另一端与显示屏相连并连接至显示屏主板电路上的解串芯片和tp芯片。加串芯片放置在主机的主板上面，主机将显示信号数据传输给加串芯片，主机端再通过其上的信号传输线接口连接信号传输线，该信号传输线的另一侧连接到显示屏端，通过电路连接到解串芯片和tp芯片，解串芯片和tp芯片通常设计在显示屏的主板电路上。
56.以下以ti(德州仪器)的加解串为例来说明主机和显示屏间显示信号的传输。
57.主机处理器传输显示信号数据给到加串芯片ti947芯片，与对应的fpd-linkiii解串器配合使用，可通过50ω单端同轴电缆或100ω差分屏蔽双绞线电缆，提供单通道或双通道高速串行流。对openldi(一种显示接口)输入进行串行化处理，通过使用低压差分信号、数据换序和随机生成更大幅度地减少了电磁干扰。信号传输线连接到屏端，通过电路连接到解串芯片ti948上，，ti948是一款fpd-linkiii解串器，与串行器配置使用可将单通道或双通道fpd-linkiii流转换成fpd-link接口格式。该解串器能够在50ω单端同轴或100ω差分屏蔽双绞线上运行，它能够从单通道或双通道fpd-linkiii串行流中恢复数据，然后将其转换为双像素fpd-link(8个lvds(低压差分信号)数据通道 时钟)，然后将其转换后的输出连接到显示屏的输入接口上。
58.本发明实施例的ivi域控制器显示屏热插拔设计系统，还包括加解串显示配置队列和循环检测队列；加解串显示配置队列用于进行加串芯片和解串芯片的初始化；循环检测队列用于检测显示屏的连接状态。
59.对于解串显示配置队列和循环检测队列，具体的工作流程为，主机开机过程中，判断显示屏是否接入：
60.若显示屏接入主机，则启动加解串显示配置队列对加串芯片和解串芯片进行初始化；
61.若显示屏未接入主机，则启动循环检测队列对显示屏的连接状态进行循环检测，循环检测过程中若检测到显示屏接入主机，则启动加解串显示配置队列对加串芯片和解串芯片进行初始化，反之，则对显示屏的连接状态继续进行循环检测。
62.即在主机端能正常输出显示所需信号的前提下，正确配置通路加解串芯片即可让显示屏正常显示。一般情况下，主机正常开机初始化过程中内核驱动会完成加解串通路配置，若在开机过程中显示屏有接入，则会完成显示屏上解串芯片配置，显示屏正常显示，主机软件系统中会启动相应的工作队列来一直检测加串芯片的状态；若在开机过程中显示屏未接入，主机软件系统中内核启动的工作队列会一直运行，循环检测当前显示屏连接状态，若检测到显示屏插入，此工作队列会调用加解串显示配置队列来完成加解串芯片的初始化，初始化完成后显示屏正常显示。
63.对于本发明显示屏显示功能热插拔设计，主机系统开机过程中共初始化两个工作队列，一个加解串显示配置队列，一个循环检测队列，通过这两个工作队列的相互协助使显示屏支持热插拔功能。无论在开机过程中有无接显示屏，或者在使用过程中拔掉显示屏，或者任意拔插显示屏，在主机系统正常运行时，使用上述设计设计方案使得任何一种场景下
都能够完成显示屏的正常显示。通过在主机中设置加串芯片，显示屏中设置解串芯片和tp芯片，基于加解串芯片的设置，使得显示屏和显示屏触摸在域控制器正常工作时的任何情况下均支持热插拔，有效支持显示屏生产厂家进行显示屏的发货验证和工厂装车前测试以及研发人员的需求，更好地提高生产效率和研发效率。
64.本发明实施例中，加解串显示配置队列对加串芯片和解串芯片的初始化具体包括芯片id(identity document，身份标识号)检测、加串驱动配置、解串驱动配置；芯片id检测为检测加串芯片的id，加串芯片的id位于加串芯片的寄存器中。
65.本发明实施例中，加串驱动配置的具体步骤为：
66.s11：打开主机的i2c(一种简单、双向二线制同步串行总线)的传输通道，并配置为单双通道传输模式，i2c位于主机和显示屏之间；
67.s12：打开主机的i2c的错误诊断；
68.s13：在解串芯片的解串器的从设备地址寄存器中设置解串器和tp芯片的设备地址；
69.s14：关闭fpd-linkiiipll电路频率复位；
70.s15：检测加串芯片中加串器状态机的状态；
71.s16：将page(页面)设置为oldi pll间接寄存器；
72.s17：根据主机的当前温度对加串芯片中加串器的值进行设置。
73.本发明实施例中，解串驱动配置的具体步骤为：
74.s21：读取加串芯片中fpd-linkiii状态连接寄存器，判断当前解串芯片的连接状态；
75.s22：对解串芯片进行复位操作，设置解串芯片为单通道或者双通道输出模式；
76.s23：配置屏幕背光pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)管脚，配置屏幕温度获取中断管脚，配置背光和显示屏错误显示管脚。
77.本发明实施例中，循环检测队列具体的实现流程为：
78.s31：读取解串器端锁定状态寄存器，转到s32；
79.s32：检查解串器芯片该寄存器是否能够读取，若不能读取，则执行步骤s36，若能读取，则执行步骤s33；
80.s33：检查加串器是否和解串器锁定，若未锁定，则执行步骤s36，若已锁定，则执行步骤s34；
81.s34：检测所配置解串器背光、背光pwm、屏幕中断以及显示屏背光和显示屏错误的寄存器配置，若配置值不是设定值，则执行步骤s36，若都配置正确，则执行步骤s35；
82.s35：三秒后重新执行步骤1-4的过程；
83.s36：完成加解串配置函数的调用。
84.本发明实施例中，显示屏的显示ic(integrated circuit chip，微型电子器件)中设有触摸芯片；触摸芯片通过差分屏蔽双绞线与主机相连；差分屏蔽双绞线中包括4根信号线，分别为两根i2c数据线、一根复位信号线和一根中断信号线，其中，两根i2c数据线分别为sda(serial data，i2c总线的数据信号线)线和scl(system clock line，系统时钟线)线。
85.本发明实施例的ivi域控制器显示屏热插拔设计系统，还包括复位工作队列和看
门狗定时器检测工作队列；复位工作队列用于进行触摸芯片的复位；看门狗定时器检测工作队列中设有看门狗定时器，所述看门狗定时器用于检测触摸芯片与主机的i2c间通信是否正常。
86.具体的，主机开机过程中，启动复位工作队列进行触摸芯片的复位，并启动看门狗定时器检测触摸芯片与主机的i2c间通信是否正常：
87.若不正常，则看门狗定时器继续保持运行，并启动复位工作队列对触摸芯片进行复位，然后再次判断触摸芯片与主机的i2c间通信是否正常，若是，则结束，若否则再次启动复位工作队列对触摸芯片进行复位，然后再次判断触摸芯片与主机的i2c间通信是否正常，依此类推，直至触摸芯片与主机的i2c间通信正常；
88.若正常，则结束。
89.在实际的应用过程中，智能汽车显示屏触摸功能也是一个非常重要的功能，如果说显示屏不支持热插拔触摸功能那也就意味着功能缺失。但目前很多智能汽车的显示屏并不能做到使显示屏的触摸也支持热插拔。因此本发明提出了一种通用的使显示屏的触摸也支持热插拔的软件方案设计。支持触摸功能的智能汽车显示屏的显示ic中一般都有触摸芯片，该触摸芯片和主机之间也是通过差分屏蔽双绞线进行连接。触摸芯片通过i2c和主机软件完成通讯的，总共需要4根信号线，两根i2c数据线(分别为sda和scl线)、一根复位信号线和一根中断信号线。主机开机初始化过程中首先会完成中断管脚的注册以及tp芯片的复位动作，若触摸ic复位失败，则触摸功能失效。所以软件设计流程主要围绕i2c通讯和复位动作进行，整体软件方案设计流程如下，系统启动过程中首先初始化一个复位工作队列和一个看门狗定时器检测工作队列，并设置一个看门狗定时器，复位工作队列中主要完成触摸ic的软件复位工作，看门狗定时器主要负责检测触摸ic与主机的i2c是否通信正常，该看门狗定时器一直运行，在触摸芯片不能与i2c通信的时候的进行软件复位，通信正常后停止复位，利用此软件设计方案可使显示屏tp支持热插拔。
90.现有的支持显示屏和显示屏触摸的功能不够完善，部分只支持单一的显示功能的热插拔，不支持带触摸功能的显示屏的热插拔，还有的热插拔方案必须在开机时接上显示屏以便记录到端口电平变化才可以启动守护进程支持热插拔。本发明中所设计的软件方案，基于智能汽车的加解串芯片，使显示屏和显示屏触摸在域控制器正常工作时的任何情况下支持热插拔。本发明解决了智能汽车显示屏支持热插拔的问题，在当前快节奏的汽车生产中，极大地保证了装车的效率。对供应商来说，出货前能够快速确认显示屏搭配主机能够正常显示，提高了生产和出货效率；对工厂来说，显示屏装车之前能够利用热插拔快速验证显示屏是否完好，避免了因装配了错误的显示屏而导致返工等问题，极大地提高了生产效率，节约了因显示屏问题引起的返工时间。
91.本发明实施例的ivi域控制器显示屏热插拔设计系统，通过在主机中设置加串芯片，显示屏中设置解串芯片和tp芯片，基于加解串芯片的设置，使得显示屏和显示屏触摸在域控制器正常工作时的任何情况下均支持热插拔，有效支持显示屏生产厂家进行显示屏的发货验证和工厂装车前测试以及研发人员的需求，更好地提高生产效率和研发效率。
92.在一种可能的实施方式中，本发明实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质位于plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)控制器中，可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述加解串显示配置队列、循环
检测队列、复位工作队列和看门狗定时器检测工作队列的工作流程。
93.存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
94.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
95.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
96.对于本发明显示屏显示功能热插拔设计，主机系统开机过程中共初始化两个工作队列，一个加解串显示配置队列，一个循环检测队列，通过这两个工作队列的相互协助使显示屏支持热插拔功能。无论在开机过程中有无接显示屏，或者在使用过程中拔掉显示屏，或者任意拔插显示屏，在主机系统正常运行时，使用上述设计设计方案使得任何一种场景下都能够完成显示屏的正常显示。
97.通过在主机中设置加串芯片，显示屏中设置解串芯片和tp芯片，基于加解串芯片的设置，使得显示屏和显示屏触摸在域控制器正常工作时的任何情况下均支持热插拔，有效支持显示屏生产厂家进行显示屏的发货验证和工厂装车前测试以及研发人员的需求，更好地提高生产效率和研发效率。解决了智能汽车显示屏支持热插拔的问题，在当前快节奏的汽车生产中，极大地保证了装车的效率。对供应商来说，出货前能够快速确认显示屏搭配主机能够正常显示，提高了生产和出货效率；对工厂来说，显示屏装车之前能够利用热插拔快速验证显示屏是否完好，避免了因装配了错误的显示屏而导致返工等问题，极大地提高了生产效率，节约了因显示屏问题引起的返工时间。
98.通过设置一个复位工作队列和一个看门狗定时器检测工作队列，并设置一个看门狗定时器，复位工作队列中主要完成触摸ic的软件复位工作，看门狗定时器主要负责检测
触摸ic与主机的i2c是否通信正常，该看门狗定时器一直运行，在触摸芯片不能与i2c通信的时候的进行软件复位，通信正常后停止复位，利用此设计方案可使显示屏tp支持热插拔。
99.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
100.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。