CN1516480A - 用于视频显示器的自诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于视频显示装置的自诊断方法，其中使用内设微处理机对装置内包括的各硬件装置的操作状态进行测试，并通过将结果传输给外部装置来使观测者识别，对设在微处理器中的各存储装置例如，ROM，RAM及EEPOM也进行自诊断检测，并使测试结果传送到外部装置来使观测者识别。该方法能使视频显示装置自诊断地检测它的硬件结构的每种构型，由此使观察者能确定具体装置的故障。

Description

用于视频显示器的自诊断方法

本申请是申请号为96106691.1、申请日为1996年6月14日、发明名称为“用于视频显示器的自诊断电路及实现它的方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总地涉及视频显示装置中所使用的自诊断方法，更具体地，涉及用于测试操作状态的自诊断方法。

背景技术

视频显示装置、例如用于个人计算机系统的使用驱动阴极射线管CRT的线路的监视器，当其在制造过程、发货时及偶尔为了用户的特殊要求，常常要受到用于生产控制的性能检测。

用于检测视频显示装置如监视器的传统方式被狭窄地聚集在以下两种测试方法上。这些方式之一是通过对响应于由该装置发出的自扫描光栅信号而可见地显示在阴极射线管CRT的屏幕上图象的识别来检测视频显示装置的状态。另一方式是使用仪器，例如示波器或电压/电流测量仪来检测视频显示装置内各个单独硬件的状态。上述传统采用的方法需要附加的外部仪器或耗时的手工操作，具有不方便的缺点。

因此本发明的一个目的是提供一种视频显示装置中的自诊断电路，用于使用一微处理机测试每个单独硬件装置的状态，将测试结果数据传送到个人计算机系统或外部测量仪器，由此使观测者能识别包含在其中的硬件装置的异常状态。

本发明的另一目的是提供一种在视频显示装置中的自诊断方法，用于检测装在微处理机中用于控制装置整体操作的每种存储装置、即只读存储器ROM、随机存取存储器RAM及可电擦除与可编程的只读存储器EEPPROM的操作状态，将测试结果数据传送到外部仪器的个人计算机系统，由此使观测者能识别存储装置的异常操作状态。

发明内容

为了实现这些及其它目的，根据本发明的原理给出的、用于对装在控制视频显示器整体操作的微处理机中的只读存储器ROM的操作状态进行检测的方法被考虑具有以下步骤：提供第一阶段，其中设置一个预定值，它等于一个只读存储器ROM的每个专用地址区域中存储数据的总和；及提供第二阶段，其中通过将存储在专用地址区中从初始地址直到最后地址的数据值加起来产生一个总和；以及提供第三阶段，其中确定该总和是否等于预定值，以致这样确定出的结果可适用于传输。

如上述的第三阶段包括步骤：确定等同于预定值的总和，当结果是等同时识别出只读存储器ROM中的专用地址区域处于正确操作的良好状态，以使得响应该结果的数据信号被提供到电缆连接器的输出端用于传输，及当结果是它们之间不存在相同性时，则响应于其的数据信号被提供到输出端。如上述所设的预定值或为逻辑“0”或逻辑“1”。

根据本发明的原理给出的、用于对装在控制视频显示器整体操作的微处理机中的随机存取存储器RAM及可电擦除、可编程存储器EEPROM进行检测的方法被考虑有以下步骤：提供第一阶段，其中将一预定数据首先写入到位于随机存取存储器RAM(EEPROM)的备用区域中的一个地址内，及然后从该地址读出该数据，以便在它们之间进行比较操作；

提供第二阶段，其中如果上述两数据结果相同则重复执行第一阶段并将随机存取存储器RAM(EEPROM)中地址递增1，直到其地址达到最后地址为止；

提供第三阶段，假定每次比较结果表示等同则确定出只读存储器ROM中的地址区域处于正确操作的良好状态，并响应它，使指示相同的信号输入到外部信号线上；及

提供第四阶段，其中如果在这种比较的任一过程上发现不相同，则将代表随机存取存储器RAM(EEPROM)不正确操作的该比较不等同的指示数据信号提供给外部信号线。

附图说明

参照以下结合附图考虑的详细说明将会对本发明有更全面的认识，其许多附随优点更易被阐明且该发明变得更好理解，在下列附图中相同的标号指示相同及相似部件：

图1是表示根据本发明原理构成的一个优选实施例的自诊断电路的电路框图；

图2(A)是图1所示自诊断电路中使用的相位比较器的概要框图；

图2(B)表示由图2(A)中所示各相应参照字母标记所代表的各个信号波形；

图3是根据本发明原理构成的用于数据传输的单帧格式的优选实施例；

图4表示根据本发明一个优选实施例的用于检测微处理机中只读存储器ROM的方法程序的流程图；及

图5是表示根据本发明的一个优选实施例的用于检测微处理机中随机存取存储器RAM(EEPROM)的方法程序的流程图。

具体实施方式

在以下的详细说明中、许多具体细节的给出将提供对本发明更彻底的理解。但显然地，对于熟悉该技术领域的人员没有具体细节也可实现本发明。在另外情况下，公知的电路元器件未被描述以便不使本发明变得不清楚。

现在参照附图，一个设计用于视频显示装置中自诊断的电路示范例被以框图形式表示在图1中。一个电缆连接器40连接在由外部计算机系统延伸出的信号电缆上，该连接器在其输出端上将由红、绿和蓝R、G、B分量信号组成的视频信号输出到视频前置放大器及锁相环(以下称“PLL”)电路20的输入端。视频主放大器30的输入端与视频前置放大器及PLL电路20的输出端相连接。而其输出端连接到一个阴极射线管CRT的一个输入端止，以便将视频信号加至其上。

水平振荡及PLL电路50在其输入端上接收经由电缆连接器10来自外部计算机系统的水平同步信号HSYNC，及它的输出端与水平输出电路60的输入端相连接，后者的输出端再连接到阴极射线管40的一个输入端。垂直振荡及PLL电路70在其输入端上接收经由电缆连接器10来自外部计算机系统的垂直同步信号，及它的输出端与垂直输出电路80的输入端相连接，后者的输出端又与阴极射线管40的一个输入端相连接。一个开关式电源(以下称为SMPS)90由外部电源提供驱动电源(交流电AC)。开关式电源SMPS90将输入电源进行整流及平波，以便产生预定电平的多个供电电压(5伏、12伏、80伏等)，以便使视频显示器中每个电路被以所需电平的供电电压供电。

在用于视频显示装置的这种传统类型的控制电路的布置中，根据本发明原理的自诊断电路还包括：

第一信号整形部分31，用于对由视频主放大器30输出的信号进行整形及将该整形信号反馈到视频前置放大器及PLL电路20的输入端，以便建立与由电缆连接器10输入的视频信号的比较；

第二信号整形部分61，用于对由水平输出电路60输出的信号进行整形及将该整形信号反馈到水平振荡及PLL电路50的输入端，以便建立与电缆连接器10输入的水平同步信号HSYNC的比较；

第三信号整形部分81，用于对由垂直输出电路80输出的信号进行整形及将该整形信号反馈到垂直振荡及PLL电路70的输入端，以便建立与电缆连接器10输入的垂直同步信号VSYNC的比较；

第四信号整形部分91，用于对由开关式电源SMPS90输出的各电压电平进行整形；

及一个微处理机100，用于经由电缆连接器10从一外部系统接收水平及垂直同步信号HSYNC，VSYNC，及接收由视频前置放大器及PLL电路20、水平振荡及PLL电路50和垂直振荡及PLL电路70供给的相位差信号，确定各电路的操作状态，并然后将确定的结果数据信号经由电缆连接器10传输给外部系统。

视频前置放大器及PLL电路20、水平振荡及PLL电路50和垂直振荡及PLL电路70的每个相位差信号输出端PD被连接至包括在微处理机100中的模数A/D转换器101的各输入端。

由开关式电源SMPS90输出的供电电压被经由第四信号整形部分91提供给包括在微处理机100中的模数A/D转换器102的各输入端。

这里，上述的一对模数A/D转换器可用输入/输出装置来取代。微处理器100使用公知的接口标准，即内部集成电路I攩2攪C方案，用于与视频前置放大器及PLL电路20，水平振荡及PLL电路50，垂直振荡及PLL电路70的数据通信，及经由电缆连接器10与一外部装置如个人计算机系统的数据通信。

在上述这些电路中至少包括一个数模D/A转换器。

其结果是，视频前置放大器及PLL电路20，水平振荡及PLL电路50和垂直振荡及PLL电路70均受到微处理机100的控制。微处理机100传输用于控制上述各电路输出增益的控制信号，并接收响应该控制信号来自各电路输出增益的数据信号。

在微处理机100及这些电路20，50及70之间的数据通信通道最好是由一对用于输入及输出的信号线构成的。

微处理机100在其电路设计结构中包括多个存储装置(未示出)，例如，一个只读存储器ROM，在其中存储了用于执行中央处理单元CPU的预定顺序操作的程序，一个随机存取存储器RAM，在其中暂时存储了程序指令及数据，及一个可电擦除可编程的只读存储器EEPROM，用于暂时或永久地存储数据。

如图2(A)所示的至少一个用于比较一对信号之间相位差的相位比较器COM被包括在视频前置放大器及PLL电路20、水平振荡及PLL电路50和垂直振荡及PLL电路70的各电路设计结构中。

一个经电缆连接器10来自外部源的输入信号A，例如红，绿及蓝R，G，B视频分量信号或水平/垂直同步信号，及一个由第一、第二及第三信号整形部分31，61，81提供的反馈信号均被提供给上述各电路20，50，70的相位比较器COM。相位比较器COM比较两信号输入的相位，然后将相位差信号输出到它的输出端PD。

在图2(B)中，表示出信号波形的极性，它反映相位比较器COM的输入/输出信号波形。两个输入信号波形(A)及(B)被提供给相位比较器COM中的一对输入端上，然后在输出端PD上产生如图2(C)所示波形的相位差信号。现在参照图3，这是在微处理机100和视频前置放大器及PLL电路20、水平振荡及PLL电路50以及垂直振荡及PLL电路70之间一个数据传输区的格式，在其中‘S’代表‘开始状态’；‘S/A’代表‘从属地址’；‘R/W’代表‘写/读差拍’；‘A1’代表‘第一应答’；‘DATA1’代表‘第一数据’；‘A2’代表‘第二数据’；‘1’代表‘数据’；及‘P’代表‘停止状态’。

在微处理机100及这些电路20，50，70之间的数据通信中，传输及接收上述一帧格式的数据信号以确定各个电路的正确操作状态。对于根据本发明一个优选实施例的在微处理机100中存储一程序的只读存储器的预定测试程序将参考图4来讨论。在图4中表示出只读存储器ROM自诊断程序的流程图。

根据本发明一个实施例的程序式测试，将写入在只读存储器ROM中备用区域整个顺序存储单元中的数据的总和预置为‘0’。首先确定在存储单元的备用区域中从起始地址单元到最后地址单元存储的每个数据相加的检验和为8位宽度、即为一字节的逻辑‘0’，它指示该区域为正确工作状态。因此，甚至在只读存储器ROM的专用区域中很少操作方式的单元也很难保证微处理机100的正常操作。如该流程图中所示，偏移地址，累加器及检验和数据被预置到“0”或被分配到地址0(步骤S1)。存储在偏移地址中的数据被转移到累加器(步骤S2)。将检验和的数据递增累加器的数据(步骤S3)。确定偏移地址是否等于只读存储器ROM中的最后地址(步骤S4)。如果不是，将偏移地址递增1(步骤S5)。然后操作回到步骤S2，重复该程序。如果是，则在步骤S4中确定检验和是否为“0”(步骤S6)。当检验和的结果为“0”时，代表地址单元处于正确工作状态，然后产生出预定信号并通过电缆连接器10传送到外部系统(步骤S7)。

如果该检验和不为“0”，代表该地址单元是一个不正确的区域，然后产生指示该事实的信号并通过电缆连接器10传送到外部系统(步骤S8)。

参照图5，现在将相对其中所示的流程图来讨论包含在微处理机100中的随机存取存储器(以下称为RAM)或可电擦除、可编程只读存储器(以下称EEPROM)的预定测试程序。

上述RAM是一个由多个顺序存储单元组成的存储装置，每个存储单元具有自已唯一的地址。这些存储单元用于暂时存储数据。

甚至RAM专用区域中的一个单元的不正确也可引起微处理机100正常操作的故障。上述EEPROM用于根据需要暂时地或永久地存储数据，它对微处理机100与上述关于RAM讨论的情况相同。

其结果是，使用在根据本发明原理的优选设计中的一个方案是将预定数据写入到RAM或EEPROM的备用区域中，然后读出该存储数据，将存储数据与预定数据相比较，由此确定该区域的操作状态。

如图5中的流程图所示，偏移地址及累加器在地址0上被置为0，及将数据缓冲器置为一预定值(步骤T1)。

在数据缓冲器中的数据被写入到偏置地址单元中(步骤T2)。

读出存储在偏置地址中的数据并写入到累加器中(步骤T3)。

确定累加器中的数据等同数据缓冲器中的数据(步骤T4)。

如果在步骤T4中为是，则确定偏置地址为RAM或EEPROM的最后地址(步骤T5)。

如果在步骤T5中不是最后地址，则将偏移地址递增1(步骤T6)。

然后操作被转移到步骤2，重复该程序。

一旦在步骤S5上偏移地址变为是最后地址，则代表地址单元处于正确操作状态，然后产生指示该状态的信号并经由电缆连接器10传送到外部系统(步骤T7)。

当在步骤T4中确定出两个数据不相同时，则代表在地址单元中的故障区段，然后产生指示该状态的信号并经由电缆连接器10传送到外部系统(步骤T8)。

现在参照图1至图5来详细说明如上所述及如上构成的自诊断电路。

根据本发明原理的自诊断电路被考虑为对包含在监视显示器中的电路、例如装在微处理机中的存储装置、视频电路、水平/垂直电路及电源电路的操作状态进行测试。

上述的电路是由自诊断电路顺序地检测的，及将其结果传送到外部系统，以便由观测者来识别。为了对装在微处理机100中的ROM的存储单元区域进行自诊断操作，设置了一个预定程序来将写入ROM备用区域的任何地址单元中的数据总和置为“0”值。因而，使用一个程序(步骤S1-S5)通过从初始地址到最后地址递增1的计算将存储在这些存储单元中的数据值求和来得出总和。当该总和等于值“0”时，ROM中的区域被确定为处于正确操作状态，并响应该结果，微处理机100产生出预定帧格式的信号，譬如内部集成电路方案(步骤S6及S7)。当上述计算的总和不等于初始预置值“0”时，代表任何地址单元的不正确操作，接着，微处理机100产生相应的信号(步骤S6及S8)。

其结果是，由微处理机100以根据内部集成电路接口总线方案的帧格式输出的信号经由电缆连接器10传送到外部系统或装置，以致ROM的测试结果能被显示在屏幕上由观测者来识别。

此外，为了检测装在微处理机100中的RAM或EEPROM的地址区域，首先将预定数据写入到RAM(EEPROM)备用区域的一地址单元中，及然后将其读出，由此建立它们之间的比较(步骤T1-T4)。如果这两个数据相同，则使上述RAM(EEPROM)的地址递增1直到它达到等于最后地址为止，以便执行步骤T2-T4的程序。当结果是在每个递增阶段这两个数据值相等时，微处理机100确定出该RAM(EEPROM)的区域绝对完好，并然后在其输出端产生出相应信号RAM(EEPROM)地址程序中的步骤T5-T7)。

另一方面，如果在地址递增过程中发现不相同情况时，微处理机100则确定在存储单元的任何地址上有问题，以致在其输出端上产生出与其相对应的信号(步骤T4及T8)。相应地，经由电缆连接器提供给外部计算机系统或装置的输入端的信号输出引起显示屏显示测试结果，由此使观测者识别RAM(EEPROM)的操作状态。

微处理机100产生出如图3中所示的单帧格式的信号并传送到视频前置放大器及PLL电路20用以控制输出增益(红R，绿G及蓝B的增益)来检查视频信号输出电路的完善性。上述信号控制视频分量信号红R，绿G及蓝B的增益。微处理机100检验由视频前置放大器及PLL电路20输入的响应信号以确定它的操作状态，并然后将该结果经由电缆连接器10输出到外部装置。

此外，微处理机将如图3中所示单帧格式的传输信号输出到水平振荡及PLL电路50，由此检查水平输出电路的完善性。

上述传输信号控制水平输出信号的增益。微处理机100输入并确定来自水平振荡及PLL电路50对上述传输信号的响应信号，由此检验它的操作状态并然后在其输出端产生结果信号及经由电缆连接器10传送给外部装置。

为了测试垂直输出电路的完善性，微处理机100将如图3中所示的单帧格式的传输信号输出给垂直振荡及PLL电路70，该信号控制垂直信号输出的增益。微处理机100输入及确定来自垂直振荡及PLL电路70的对上述传输信号的的响应信号，由此检验它的操作状态并然后在其输出端上将其结果信号经由电缆连接器10输出到外部装置。

来自视频主放大器30的由红R，绿G及蓝B分量组成的视频信号输出经由信号波形整形电路、即第一信号整形部分31被反馈到视频前置放大器及PLL电路20的输入端。装在视频前置放大器及PLL电路20中的多个相位比较器COM将反馈信号输入与各个红R，绿G及蓝B视频分量信号相比较。在上述比较器中比较后得到的如图3中信号波形所示的相位差信号经由输出端PD被馈送到设在微处理机100中的输入/输出装置101。

其结果是，微处理机100通过相位差信号输入确定出包括视频前装置放大器及PLL电路2.0和视频主放大器30的视频电路的操作状态，由此产生指示该结果的数据信号并通过电缆连接器10传送外部系统。

由水平输出电路60输出的水平信号经由信号整形部分61反馈到水平振荡及PLL电路50的输入端。设在水平振荡及PLL电路50中的相位比较器COM将反馈信号输入与由电缆连接器10输入的水平同步信号HSYNC相比较，产生出相位差信号，然后将比较后的相位差信号经由该电路的输出端PD提供给微处理器100中的输入/输出装置101。

相应地，微处理机100被启动并通过相位差信号输入确定出包括水平振荡及PLL电路50和水平输出电路60的水平电路的操作状态，并然后将与它相对应的数据信号经由电缆连接器10传送给外部系统。

由垂直输出电路80输出的垂直信号经由信号整形部分81反馈到垂直振荡及PLL电路70的输入端。设在垂直振荡及PLL电路70中的相位比较器COM将反馈信号输入与由电缆连接器10输入的垂直同步信号VSYNC进行比较，及将所产生的相位差信号经由电路70的输出端FD提供给微处理器100中的I/O装置101的输入端。

其结果是，微处理机100被启动并通过相位差信号输入确定出包括垂直振荡及PLL电路70和垂直输出电路80的垂直电路的操作状态，及然后产生结果数据信号并经由电缆连接器10传送给外部系统。加在开关式电源SMPS90的多个输出端上的不同电平的各电压在信号整形部分91中受到电压降，使得具有预定电平的供电电压被送到微处理器100的I/O装置。然后微处理器响应输入电压电平确定SMPS90的操作状态。当发现任何供电电压输入电平在预定范围以外时，微处理机100确定出SMPS90处于不正确操作状态，以致产生出与其相对应的数据信号并经由电缆连接器10传送到外部系统。

如上所述，根据本发明的自诊断电路这样地构成，以致能通过包括在视频显示装置中的电路可执行对阴极射线管CRT或其驱动电路操作状态的检测。此外，相对于测试的结果数据被传送到并显示在外部装置的显示器上，使得该结果易于被观测者识别。其结果是，根据上述电路的操作，处于异常操作状态的电路还未失灵时就被发现，由此保证了视频显示装置正确地工作。

虽然是对本发明的优选实施例需考虑的情况作出了图解及描述，但应理解，对于熟悉本技术领域的人员来说在不偏离本发明的真实范围的情况下可以作出各种变化及改型，并对其中的元件可用等同者来取代。此外根据本发明的指导在不偏离其范围的情况下为适应特定情况可作出许多修改。因而，应理解本发明并不局部在以作为实施本发明所考虑的最佳方式公开的具体实施例上，而应限定在落在附设权利要求书范围内的实施形式上。

Claims (4)

1、一种对设在控制视频显示装置操作的微处理装置中的只读存储装置进行检测的自诊断方法，所述方法包括下列步骤：

第一处理步骤，用于编程一预定值，它被提供用于与所述只读存储器中整个地址单元中所存储的数据值的总和相比较；

第二处理步骤，用于通过从初始地址到最后地址的递增1将存储在每个地址单元的数据值相加来计算总和；及

第三处理步骤，用于确定该总和是与所述预定值相同的总和，并将该比较结果传送到外部系统。

2、根据权利要求1中所述的方法，其中所述第三处理步骤还包括以下步骤：

当上述步骤中的确定的肯定时，确定出所述只读存储器的所述地址单元处于正确操作状态，并响应它将一数据传送到所述外部系统；当确定为否定时，将指示所述只读存储器不正确操作的数据信号传送给所述外部系统。

3、根据权利要求1或2中所述的方法，其中所述预定值为逻辑值“0”或“1”。

4、一种对设在控制视频显示装置操作的微处理装置中的随机存取存储器或可电擦除、可编程存储装置进行检测的自诊断方法，所述方法包括以下步骤：

第一处理步骤，用于将一预定数据写入到所述随机存取存储器或可电擦除、可编程存储器备用区域的一地址单元中，读出在所述地址单元中的存储数据，及将所述存储数据与所述预定值相比较；第二处理步骤，用于通过递增所述地址来重复执行所述第一处理步骤，当所述比较结果为肯定时递增1直到最后地址为止；第三处理步骤，用于当在第二处理步骤期间每次比较指示值相同值时，确定所述区域处于正确操作状态，及然后产生一个预定信号输出；及第四处理步骤，用于当在任何比较中发现不相同时，确定所述区域处于异常操作状态，及然后产生一个预定数据信号输出。

Images