一种基于在线升级固件的三星LED显示器故障维修方法
内容摘要：三星LED显示器常会出现黑屏的“通病”故障，本文针对该故障进行硬件检测，通过对测试结果和故障现象以及相关资料的分析，出了故障原因，并给出了一种基于在线升级固件的故障维修方法，成功修复显示器。
关键字：三星显示器远程控制在线升级固件驱动程序 I2C总线
三星显示器是目前市场上比较先进的显示器，特别是LED显示器因其外观清秀、显示清晰、彩鲜艳，在家庭和工作中得到了广泛应用。然而LED显示器使用一段时间后会出现黑屏现象，导致显示器不能正常使用，大量用户反映这是该品牌显示器的一个多发故障，是三星LED显示器的一个“通病”。
一、故障现象
三星显示器这种“通病”是该品牌SA200、SA300、SA330、SA350、SA450、SA550等类型LED显示器经常会出现的故障。故障现象为显示器加电时，显示器黑屏，这时显示器不能显示计算机信号，除了电源按键可以使用外，其它按键都无反应，先是屏幕左上角出现一个“数字”小框飘来飘去，随后会出现“检测信号线”的字样，屏幕画面如图1所示。英雄联盟总是游戏崩溃
图1 显示器故障现象
市场部工作计划本文总结此类显示器的维修方法，以三星S23A300B显示器为例，简要介绍其维修过程。
二、硬件检修
（一）显示器拆卸
提前批次是什么意思在对显示器进行拆卸前，断开信号连接线，关闭显示器，拔掉电源线，准备正确的拆卸工具。拆卸显示器流程如图2所示。
图2 拆卸显示器流程图
（二）检修方法
拆开后盖，接上信号线和电源线，加电，对电路板关键部位进行检测。控制电路板测试流程如图3所示，控制电路板及关键测试部位如图4所示。
图3 控制电路板检测流程图
图4 控制电路板及关键测试部位图
检修过程如下：
第1步：检测MCU（微控单元）震荡电路是否正常。检测晶体X401两管脚波形，波形输出振荡正常，说明振荡电路正常。
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第2步：检测视频信号是否有输入。在R108、R110和R112电阻上测试RGB 输入信号，检测有RGB信号输入，说明视频信号输入正常。
第3步：检测IC400外围电路是否正常。检测IC400的37、38管脚上的水平同步信号和垂直同步信号，二者信号波形正常，说明IC400外围电路正常。
第4步：检测CN400的8～30管脚的输出数据信号，管脚无信号输出，而这些管脚和MCU芯片相连；进一步测试IC400相关管脚，没有检测到信号输出，初步判断芯片IC400工作不正常，无数据信号输出。
第5步：检测+5V电源是否正常。检测CN400的1～3管脚有正常的+5V电压，说明供电+5V正常。
（三）检修结果
通过上述方法对控制电路板的检测，只有芯片IC400无信号输出，其它电路都基本正常，初步判断是芯片IC400的问题。由于芯片IC400集成度高，专用芯片资料难以得到，并且以我们的技术和维修能力无法修复该芯片，也很难对该芯片拆卸和焊接。排除这种故障，常用的方法是更换整块控制电路板。
三、解决办法
（一）更换控制电路板
三星S23A300B显示器控制电路板型号为SA300，经查询，网络上该型号电路板价格约200元钱左右。
买一块相同型号的电路板替换显示器的故障电路板，可以解决问题，但维修成本较为昂贵，维修周期较长。
（二）显示器固件升级
维修过程中，考虑到现在的芯片集成度很高，各种保护措施较为完善，在正常的工作环境中，芯片损坏的几率很小。芯片IC400硬件故障和软件故障都可能导致该芯片无信号输出，通过对控制电路板进一步测量分析，判断为控制电路板MCU芯片程序损坏的可能性较大。
通过查该控制板相关材料，发现三星显示器MCU程序故障可以采用在线升级固件的方法修复芯片程序，从而修复显示器黑屏故障。在线升级固件的方法方便快捷，维修成本低，维修周期短。
四、基于在线升级固件的三星LED显示器故障维修方法
（一）在线升级固件的工作原理
首先对I2C总线做一个简单的介绍，I2C总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线产生于在80年代，最初为音频和视频设备开发，如今主要在服务器管理中使用，其中包括单个组件状态的通信。
1．I2C总线特点
I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。I2C总线的另一个优点是，它支持多主控(multimastering)，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。
2．I2C总线工作原理
I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。
I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：SCL为低电平时，
SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC 发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。
3．I2C总线基本操作
I2C规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上，则定义为发送器，器件接收数据则定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。总线必须由主器件（通常为微控制器）控制，主器件产生串行时钟（SCL）控制总线的传输方向，并产生起始和停止条件。SDA线上的数据状态仅在SCL为低电平的期间才能改变，SCL为高电平的期间，SDA状态的改变被用来表示起始和停止条件。
下面简单讲述一下三星LED显示器在线升级固件的工作原理。该显示器控制电路板型号为SA300，MUC固件存储在IC401芯片内，该芯片型号为W25X40BV，存储空间为4M-bit，可擦除，I2C总线工作方式。W25X40BV芯片管脚5（DIO）与控制电路板模拟信号输入端口12脚连接，管脚6（CLK）与电路板模拟信号输入
端口15脚连接，通过模拟信号线（12、15脚）连接到计算机上。在固件升级程序的引导下，计算机通过I2C串口总线工作方式，并利用模拟信号线中I2C串口总线的时钟（SCL）线和数据（SDA）线，把
固件升级程序写入W25X40BVX芯片内，从而实现了显示器的固件升级工作，显示器就能恢复正常工作。
（二）在线升级固件的工作流程
范仲淹 岳阳楼记第1步：在三星下载该型号显示器驱动程序（）和固件升级程序（SamsungFirmwareUpdater_1.1.）。
第2步：2台计算机联网，一台主控计算机，一台被控计算机，把驱动程序和固件升级程序拷贝到被控计算机，然后将待修显示器连接被控计算机，待修显示器加电。
第3步：维修人员通过主控计算机远程登陆被控制计算机，进入被控计算机系统，先安装显示器驱动程序，驱动程序安装完时会提示选择模拟还是数字接口，如图5所示。
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图5 驱动程序安装数字或模拟选择
选择后点击OK按钮，出现如图6所示对话框，点击确定按钮，完成驱动程序的安装。
图6 驱动程序成功安装提示
第4步：再安装固件升级程序，安装过程如图7所示。