CN102237053A - 模拟和数字信号叠加的工业智能液晶显示器 - Google Patents

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本发明涉及一种工业智能液晶显示器，尤其涉及一种模拟和数字信号叠加的工业智能液晶显示器，它包括：CPU模块，CPU模块模块连接数字信号处理模块和模拟信号处理模块，CPU模块连接LCD控制模块，LCD控制模块连接LCD，CPU模块连接数字和模拟信号叠加模块，其解决了现存工业液晶显示器适用范围和接收信号的局限性以及功能相对单一的问题。

Description

模拟和数字信号叠加的工业智能液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种工业智能液晶显示器，尤其涉及一种模拟和数字信号叠加的工业智能液晶显示器。
背景技术
随着工业的不断发展，工业现场环境正向着复杂化和多元化发展。那么，对于工业环境监控中最直观的一部分——工业液晶显示器，要求自然也就日益增加。在工业现场中，最需要监控的两个部分，一个是工业设备的运行情况，另一个是现场环境的异常变化。针对这样的要求，目前的工业液晶显示器可分为三种：第一种是被动显示型。该型的工业液晶显示器是比较早期的产品，一般采用单片机驱动，只是被动的接收用户端的显示数据。第二种是智能型。该型的工业液晶显示器集成化高速度工业ARM7/ARM9型CPU；内置二级点阵汉字库；采用标准指令集和预置画面；通过RS232、485串行接口、打印机并行口接收控制命令和数据，可同时显示各种字体的彩色中西文字、直方图形、自由曲线、BMP/JPAG图像。第三种是AV/VGA型。该型的工业液晶显示器用于工业现场情况实时监视。可以兼容AV视频信号和VGA信号。这三种类型的工业液晶显示器虽然各有各的特点和适用范围，但是也有自身的局限性。第一种和第二种工业液晶显示器只能接收和显示数字信号，而第三种只能接收和显示模拟AV或者VGA信号。
发明内容
本发明的目的是提供一种模拟和数字信号叠加的的工业智能液晶显示器，其解决现存工业液晶显示器适用范围和接收信号的局限性以及功能相对单一的问题。
为解决上述的技术问题，本发明包括：CPU模块，CPU模块模块连接数字信号处理模块和模拟信号处理模块，CPU模块连接LCD控制模块，LCD控制模块连接LCD，CPU模块连接数字和模拟信号叠加模块，数字和模拟信号叠加模块上运行如下步骤的软件：
(1)数字和模拟信号叠加模块通过扫描数字信号的行场及时钟信号引脚的信号变化判断是否有数字信号输入；
(2)数字和模拟信号叠加模块通过扫描视频信号的行场及时钟信号引脚的信号变化判断是否有视频信号输入；
(3)如果扫描到由数字信号处理模块传送的数字信号的行信号、场信号及时钟信号，数字和模拟信号叠加模块将对它们的频率进行计数，根据计数器值，产生LCD的控制信号和显示存储器DRAM的读控制信号；
(4)如果扫描到模拟信号处理模块解码后图像信号的行信号、场信号及时钟信号，数字和模拟信号叠加模块将对它们的频率进行计数，根据计数器值，产生显示存储器DRAM的写控制信号和LCD控制信号、场信号及时钟信号；
(5)数字和模拟信号叠加模块将一个数据的操作周期分为写操作周期和读操作周期。在写操作周期中，通过写控制信号将解码后的图像数据暂存在DRAM中；在读操作周期中，通过读控制信号将暂存在DRAM中的图像数据读出，在读操作周期结束前，将读出的图像数据锁存在数字和模拟信号叠加模块内部开设的寄存器中；
(6)将锁存在数字和模拟信号叠加模块内寄存器中的解码后的图像数据和实时的数字数据进行或运算，产生叠加信号，将其和LCD控制信号一起传送到LCD控制接口，实现图像信号和数字信号在LCD上的叠加显示。
本发明结合了智能型和AV/VGA型工业液晶显示器的优点，实现了模拟信号和数字信号的任意切换和叠加显示。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式的硬件框图。
图2为本发明的一种实施方式的程序流程图。
图3为本发明的一种实施方式的控制时序图。
图4为本发明的一种实施方式的多通道显示原理图。
具体实施方式
本发明的第一种实施方式包括：如图1和图2所示CPU模块，CPU模块模块连接数字信号处理模块和模拟信号处理模块，CPU模块连接LCD控制模块，LCD控制模块连接LCD，CPU模块连接数字和模拟信号叠加模块。20针通讯总线接口、触摸屏、按键连接CPU模块，CPU模块连接CPLD模块，CPLD模块作为CPU的总线控制模块，模拟图像信号解码芯片、DRAM显示存储器和液晶显示器控制接口连接CPLD模块，模拟图像信号解码芯片连接DRAM显示存储器，TFT LCD连接液晶显示器控制接口，模拟图像信号接口连接模拟图像信号解码芯片，模拟图像信号由模拟图像信号接口接入，DC/DC电源模块给CPU模块、CPLD模块、模拟图像信号解码芯片和通讯总线接口供电。CPU模块内部集成三个主要部分，包括ARM9型(S3C2440)CPU、FLASH和SDRAM。CPLD模块内部集成五个主要模块，包括：总控制模块、数字图像信号处理模块、模拟和数字信号处理和叠加模块、DRAM显示存储器控制模块和LCD控制模块。
数字和模拟信号叠加模块上运行如下步骤的软件：
(1)CPLD模块通过扫描数字信号的行场及时钟信号引脚的信号变化判断是否有数字信号输入。一般来说，即使用户没有数据发送给CPU模块，CPU模块也会在上电初始化后，产生供LCD控制的行信号(HS_DIGITAL)、场信号(VS_DIGITAL)及时钟信号(CLOCK_DIGITAL)，而显示的数据(DATA_DIGITAL)即为零。
(2)CPLD模块通过扫描视频信号的行场及时钟信号引脚的信号变化判断是否有视频信号输入。一般来说，即使用户没有接入模拟视频信号，模拟图像信号解码芯片也会在上电初始化后，产生行信号(HS_VIDEO)、场信号(VS_VIDEO)及时钟信号(CLOCK_VIDEO)，而图像数据(DATA_VIDEO)即为零。
(3)如果扫描到数字信号的行信号(HS_DIGITAL)、场信号(VS_DIGITAL)及时钟信号(CLOCK_DIGITAL)，CPLD将对它们的频率进行计数。根据计数器值，产生LCD的控制信号和显示存储器DRAM的读控制信号。
(4)如果扫描到解码后图像信号的行信号(HS_VIDEO)、场信号(VS_VIDEO)及时钟信号(CLOCK_VIDEO)，CPLD将对它们的频率进行计数。根据计数器值，产生显示存储器DRAM的写控制信号和LCD控制信号(行信号(HS_LCD)、场信号(VS_LCD)及时钟信号(CLOCK_LCD))。
(5)CPLD将一个数据的操作周期分为写操作周期和读操作周期。在写操作周期中，通过写控制信号将解码后的图像数据暂存在DRAM中；在读操作周期中，通过读控制信号将暂存在DRAM中的图像数据读出。在读操作周期结束前，将读出的图像数据锁存在CPLD内部开设的寄存器中。
(6)将锁存在寄存器中的图像数据和实时的数字数据进行或运算，产生叠加信号(DATA_LCD)。将其和LCD控制信号一起传送到LCD控制接口，实现图像信号和数字信号在LCD上的叠加显示。如图3中所示，由于读写操作的分时过程，显示数据有个一个操作周期的延时。
作为本发明的一种改进如图3所示，模拟图像处理芯片和CPU模块上分别连接分选器，，分选器为多端接口，其可通过开关设置选择与其连接的任意一个接口与CPU和模拟信号处理模块对话，可以接收N个通道的监控信息(模拟图像信号和数字信号)支持多通道显示，分选器的开关量由CPU控制。CPU根据按键调节或者用户发送的指令来选择需要显示的一个或者多个通道信号。

Claims (2)

1.一种模拟和数字信号叠加的工业智能液晶显示器，包括：CPU模块，CPU模块模块连接数字信号处理模块和模拟信号处理模块，CPU模块连接LCD控制模块，LCD控制模块连接LCD，其特征在于：所述的CPU模块连接数字和模拟信号叠加模块，数字和模拟信号叠加模块上运行如下步骤的软件：
(1)数字和模拟信号叠加模块通过扫描数字信号的行场及时钟信号引脚的信号变化判断是否有数字信号输入；
(2)数字和模拟信号叠加模块通过扫描视频信号的行场及时钟信号引脚的信号变化判断是否有视频信号输入；
(3)如果扫描到由数字信号处理模块传送的数字信号的行信号、场信号及时钟信号，数字和模拟信号叠加模块将对它们的频率进行计数，根据计数器值，产生LCD的控制信号和显示存储器DRAM的读控制信号；
(4)如果扫描到模拟信号处理模块解码后图像信号的行信号、场信号及时钟信号，数字和模拟信号叠加模块将对它们的频率进行计数，根据计数器值，产生显示存储器DRAM的写控制信号和LCD控制信号、场信号及时钟信号；
(5)数字和模拟信号叠加模块将一个数据的操作周期分为写操作周期和读操作周期。在写操作周期中，通过写控制信号将解码后的图像数据暂存在DRAM中；在读操作周期中，通过读控制信号将暂存在DRAM中的图像数据读出，在读操作周期结束前，将读出的图像数据锁存在数字和模拟信号叠加模块内部开设的寄存器中；
(6)将锁存在数字和模拟信号叠加模块内寄存器中的解码后的图像数据和实时的数字数据进行或运算，产生叠加信号，将其和LCD控制信号一起传送到LCD控制接口，实现图像信号和数字信号在LCD上的叠加显示。
2.根据权利要求1所述的模拟和数字信号叠加的工业智能液晶显示器，其特征在于：所述的CPU模块和模拟信号处理模块上连接分选器。
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