CN107038990A - 接插组件、显示屏控制卡和显示屏系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种接插组件，包括：成对设置的第一接插件和第二接插件，所述第一接插件包括多路数据组输出引脚组、电源引脚组和接地引脚组，所述第二接插件包括多路数据组输出引脚组、显示控制信号输出引脚组、多路以太网接口引脚组和接地引脚组。本发明实施例还公开了采用该种接插组件的显示屏控制卡和显示屏系统。

Description

接插组件、显示屏控制卡和显示屏系统
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种接插组件、一种显示屏控制卡和一种显示屏系统。
背景技术
在现有的LED显示屏系统中，视频源通过视频接口将视频信号发送至发送卡，然后发送卡负责将视频信号转换成数字信号并将数字信号进行分配，从多个输出接口输出至与其连接的不同LED箱体中的各个接收卡。由于接收卡本身存储有自身所在LED箱体的参数，接收卡接收到显示数据后，会根据自身所带载的灯板驱动芯片的走线方式对接收到的数据进行相应的扭转，再将生成的RGB数据组传递到灯板驱动芯片的数据输入端；灯板驱动芯片接收RGB数据组的同时，也会接收从接收卡发送来的显示控制信号。
然而，在实现本发明过程中，发明人发现现有技术并未对接收卡的信号输入输出接口定义进行标准化，容易导致板卡之间因接口定义不一致而出现兼容性差的现象，不利于行业的发展。
发明内容
本发明的实施例提供一种接插组件、一种显示屏控制卡以及一种显示屏系统，解决板卡之间因接口定义不一致导致的兼容性差问题。
一方面，提供了一种接插组件，包括：成对设置的第一接插件和第二接插件，所述第一接插件包括多路数据组输出引脚组、电源引脚组和接地引脚组，所述第二接插件包括多路数据组输出引脚组、显示控制信号输出引脚组、多路以太网接口引脚组和接地引脚组。
再一方面，提供了一种显示屏控制卡，包括：可编程逻辑器件、微控制器、多路网络PHY芯片、网络变压器和接插组件；所述微控制器连接所述可编程逻辑器件，所述多路网络PHY芯片连接在所述可编程逻辑器件和所述网络变压器之间，所述接插组件包括成对设置的第一接插件和第二接插件；所述网络变压器连接所述第二接插件的多路以太网接口引脚组，所述可编程逻辑器件连接所述第一接插件的多路数据组输出引脚组和所述第二接插件的多路数据组输出引脚组及显示控制信号输出引脚组。
另一方面，提供了一种显示屏系统，包括转接板、显示屏和前述显示屏控制卡；所述转接板连接所述显示屏控制卡的所述接插组件，所述显示屏连接所述转接板且包括一个或多个LED灯板。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：对接插组件中成对设置的接插件的引脚进行功能划分及合理分布，其有利于输入输出接口定义的标准化。
上述技术方案中的再一个技术方案具有如下优点或有益效果：在显示控制卡上配置前述接插组件，其可以使得显示屏控制卡的输入输出接口趋于标准化，有利于其与后端转接板的连接。再者，将网络变压器集成到了显示屏控制卡例如接收卡上，不再需要将网络变压器放在转接板(HUB板)上，降低了客户的布线难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，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。
图1和图2为本发明第一实施例中的接插组件中成对设置的接插件的引脚分布示意图；
图3为本发明第一实施例中的显示屏控制卡的结构示意图；
图4为示出图3中的可编程逻辑器件的内部功能模块；
图5为本发明第三实施例中的显示屏系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一实施例
如图1和图2所示，本发明第一实施例中提供的一种接插组件，包括成对设置的接插件JH1和接插件JH2。其中，接插件JH1主要包括电源引脚组VCC、接地引脚组GND和多路数据组输出引脚组以及优选地还包括预留功能扩展接口引脚组和/或液晶屏接口引脚组；接插件JH2主要包括接地引脚组GND、显示控制信号输出引脚组、多路数据组输出引脚组和以太网接口引脚组以及优选地还包括测试按键和状态指示灯接口。
具体地，在图1和图2中，VCC例如是5V电源，①区域为预留功能扩展接口引脚组，用于智能模组、灯板FLASH等功能的扩展，其例如分布在接插件JH1的多路数据组输出引脚组(对应②、③区域)的上下两端；②、③区域为多路数据组输出引脚组，例如多路RGB数据组输出引脚组，用于输出多路RGB数据信号以驱动LED显示屏的LED灯板进行图像显示，每一路RGB数据组输出引脚组包括一个红色数据(R)输出引脚、一个绿色数据(G)输出引脚和一个蓝色数据(B)输出引脚。本实施例中，接插件JH1和接插件JH2总计可以支持32路RGB数据组输出，当然，在其它实施例中，也可以不支持②区域中的第25-32路RGB数据组输出，也即只输出24路RGB数据组。
承上述，④区域为液晶屏接口引脚组，其中的EXT_KEY为液晶屏接口中的按键信号引脚，EXT_LCD_BL1、EXT_LCD_BL0为背光控制信号引脚，EXT_LCD_SDA和EXT_LCD_SCL为显示屏控制卡例如接收卡与液晶屏通信的I2C信号引脚，EXT_LCD_RS和EXT_LCD_CS为液晶屏接口中的使能信号引脚。⑤区域为显示控制信号输出引脚组，其中的OE_RED、OE_GREEN、OE_BLUE为使能信号引脚，CTRL为消隐信号引脚，LAT为锁存信号引脚，DCLK、DCLK2为时钟信号引脚，A、B、C、D、E为行选通信号引脚。⑥区域为测试按键和状态指示灯接口引脚组，其中的TEST_INPUT_KEY为测试按键输入信号引脚，STA_LED-为状态指示灯信号引脚。⑦区域为以太网接口引脚组，其包括以太网差分信号对引脚组和外壳地引脚组，具体可为：包含两路千兆网接口引脚组，每一路包含四对差分信号引脚例如用于与发送卡或其它接收卡通信和一对外壳地引脚组可连接到LED箱体外壳上。
另外，值得说明的是，在接插件JH1和接插件JH2的信号引脚功能分配规则上，同类功能信号引脚分配到一起，方便布线。并且优选地，每一路以太网接口引脚组中的每相邻两对差分信号引脚组之间设置有空接引脚，以避免差分对间互相干扰，因为这些信号为高速信号，易受干扰；再者，为了提升RGB数据组的信号输出可靠性，对于接插件JH1和接插件JH2上的各路数据组输出引脚组而言，可以是每四路数据组输出引脚组和与其相邻的另四路数据组输出引脚组之间设置接地引脚；当然，也并不限于四路而且接地引脚两侧的数据组输出引脚组也可以不相同，只是按照固定规律设置该种接地引脚有利于降低布线难度。另外，各种不同功能的引脚组相互之间的位置关系也可以做一些优化，例如图2所示的接插件JH2，显示控制信号输出引脚组(对应⑤区域)设置在以太网接口引脚组(对应⑦区域)和数据组输出引脚组(对应③区域)之间，测试按键和状态指示灯接口引脚组(对应⑥区域)设置在显示控制信号输出引脚组(对应⑤区域)和以太网接口引脚组(对应⑦区域)之间。
本实施例的接插件JH1和JH2例如都是120个引脚的接插件母座，其各个引脚的功能定义如下列表1和表2所示。
表1接插件JH1的各个引脚功能定义
表2接插件JH2的各个引脚功能定义
综上所述，本发明前述第一实施例对接插组件中成对设置的接插件的引脚进行功能划分及合理分布，其有利于输入输出接口定义的标准化。
第二实施例
如图3所示，本发明第二实施例中提供的一种显示屏控制卡30，包括：可编程逻辑器件31、微控制器33、网络PHY芯片35a及35b、网络变压器37和接插组件39。此外，还包括一些辅助器件例如易失性存储器401和非易失性存储器403，甚至还可以进一步设备额外功能电路例如温度及电压采集电路405。
其中，可编程逻辑器件31典型地为现场可编程门阵列(FPGA)器件，微控制器33连接可编程逻辑器件31且其典型地为MCU(例如基于ARM内核的MCU等)，网络PHY芯片35a、35b连接在可编程逻辑器件31和网络变压器37之间，其例如是两路千兆网PHY芯片。接插组件39例如是采用成对设置的如图1所示的接插件JH1和如图2所示的接插件JH2，网络变压器37连接接插件JH2的多路以太网接口引脚组(对应⑦区域)，可编程逻辑器件31连接接插件JH1的多路数据组输出引脚组(对应②③区域)和接插件JH2的多路数据组输出引脚组(对应③区域)及显示控制信号输出引脚组(对应⑤区域)。易失性存储器401连接可编程逻辑器件31，其例如是DDR存储器；非易失性存储器403连接可编程逻辑器件31和微控制器33，以由两者共用，其例如是Flash存储器(闪存)。
本实施例的显示屏控制卡30例如接收卡通过两路千兆网络完成与发送卡及级联的其他接收卡的通信，千兆网络信号首先经过网络变压器37，然后经过网络PHY芯片35a/35b，由网络PHY芯片35a/35b转换成媒体独立接口信号例如RGMII信号后与可编程逻辑器件31通信。数据的处理由可编程逻辑器件31完成，可编程逻辑器件31将来自发送卡或前级接收卡的数据进行处理后，转换成控制LED显示屏中LED灯板的RGB数据组信号和显示控制信号输出到LED灯板，可编程逻辑器件31将数据暂存在易失性存储器401中。微控制器33完成可编程逻辑器件31的加载和液晶的驱动，另外还可以负责检测电压及温度，与微控制器33连接的非易失性存储器403用来存储可编程逻辑器件31的程序。
为便于进一步理解本实施例的显示屏控制卡30，下面将结合图4对其工作原理进行简要说明：可编程逻辑器件31可以按功能划分出数据收发模块、参数加载及存储模块、灰度抽取及校正模块、存储控制模块和扫描输出模块等多个内部功能模块，显示屏控制卡30上电时，微控制器33从非易失性存储器403中读取可编程逻辑器件31例如FPGA程序，加载可编程逻辑器件31。待可编程逻辑器件31加载起来，显示屏控制卡30进入正常运行模式，通过网络PHY芯片例如35a接收数据，数据收发模块从接收的数据包中提取自己需要的数据并通过存储控制模块缓存至易失性存储器401中，同时将其他数据继续通过网络PHY芯片例如35b级联发送至下一级显示屏控制卡；FPGA从易失性存储器401中提取数据并通过灰度抽取及校正模块进行灰度抽取及校正等处理，处理后经过接插组件39输出显示控制信号及RGB数据组，正常点亮LED灯板。非易失性存储器403中还可以存储LED灯板的校正数据及各项相关参数，在数据处理过程中通过参数加载及存储模块来存取这些参数产生正确的扫描数据。在运行过程中，微控制器33还可以采集显示屏控制卡30上温度和供电信息，并发送至FPGA，通过上位机软件可获取这些信息。
本实施例在显示控制卡上配置前述第一实施例的接插组件，其可以使得显示屏控制卡的输入输出接口趋于标准化，有利于其与后端转接板的连接。再者，将网络变压器集成到了显示屏控制卡例如接收卡上，不再需要将网络变压器放在转接板(HUB板)上，降低了客户的布线难度。
第三实施例
如图5所示，本发明第三实施例中提供的一种显示屏系统50，包括：显示屏控制卡51、转接板53和显示屏55；转接板53连接在显示屏控制卡51和显示屏55之间。本实施例的显示屏控制卡51例如是采用前述第二实施例的显示屏控制卡31，其上配置有接插组件且例如包括成对设置的接插件母座。转接板53上例如设置有成对设置的接插件公座，从而转接板53和显示屏控制卡51之间通过接插件公座与接插组件插接形成连接。显示屏55例如是LED显示屏，其包括一个LED灯板或多个LED灯板。此外，值得得说明的是，转接板53上典型地还设置有多路网线接口例如RJ45接口，这些网线接口连接至图2所示JH2的多路以太网接口引脚组；当然，在实际应用中，也可以不在转接板53上直接设置RJ45接口，而是仅仅设置供RJ45接口连接的信号线，在该种情形下，这些用来连接RJ45接口的信号线构成本实施例的网线接口。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1.一种接插组件，其特征在于，包括：成对设置的第一接插件和第二接插件，所述第一接插件包括多路数据组输出引脚组、电源引脚组和接地引脚组，所述第二接插件包括多路数据组输出引脚组、显示控制信号输出引脚组、多路以太网接口引脚组和接地引脚组。
2.根据权利要求1所述的接插组件，其特征在于，所述第一接插件的所述多路数据组输出引脚组中每四路数据组输出引脚组和与其相邻的另四路数据组输出引脚组之间设置有接地引脚组。
3.根据权利要求1所述的接插组件，其特征在于，每一路所述以太网接口引脚组中每相邻两对差分信号引脚组之间设置有空接引脚。
4.根据权利要求1所述的接插组件，其特征在于，所述第一接插件包括：液晶屏接口引脚组，所述第一接插件的所述多路数据组输出引脚组设置在所述液晶屏接口引脚组和所述电源引脚组之间。
5.根据权利要求1或4所述的接插组件，其特征在于，所述第一接插件包括：预留功能扩展接口引脚组，设置在所述第一接插件的所述多路数据组输出引脚组的两端。
6.根据权利要求1所述的接插组件，其特征在于，所述显示控制信号输出引脚组设置在所述第二接插件的所述多路数据组输出引脚组和所述多路以太网接口引脚组之间。
7.根据权利要求1或6所述的接插组件，其特征在于，所述第二接插件包括：测试按键和状态指示灯接口，设置在所述显示控制信号输出引脚组和所述多路以太网接口引脚组之间。
8.根据权利要求1所述的接插组件，其特征在于，所述第一接插件和所述第二接插件具有相同数量的数据组输出引脚组，每一路数据组输出引脚组包括一个红色数据输出引脚、一个绿色数据输出引脚和一个蓝色数据输出引脚。
9.根据权利要求1所述的接插组件，其特征在于，所述第一接插件和所述第二接插件均为120个引脚的接插件母座。
10.根据权利要求1-9任一项所述的接插组件，其特征在于，所述接插组件应用于显示屏控制卡，且所述显示屏控制卡用于带载LED显示屏。
11.一种显示屏控制卡，其特征在于，包括：可编程逻辑器件、微控制器、多路网络PHY芯片、网络变压器和接插组件；所述微控制器连接所述可编程逻辑器件，所述多路网络PHY芯片连接在所述可编程逻辑器件和所述网络变压器之间，所述接插组件包括成对设置的第一接插件和第二接插件；所述网络变压器连接所述第二接插件的多路以太网接口引脚组，所述可编程逻辑器件连接所述第一接插件的多路数据组输出引脚组和所述第二接插件的多路数据组输出引脚组及显示控制信号输出引脚组。
12.根据权利要求11所述的显示屏控制卡，其特征在于，所述微控制器连接所述第一接插件的液晶屏接口引脚组。
13.根据权利要求11所述的显示屏控制卡，其特征在于，所述可编程逻辑器件连接所述第二接插件的测试按键和状态指示灯接口，且所述测试按键和状态指示灯接口设置在所述显示控制信号输出引脚组和所述多路以太网接口引脚组之间。
14.根据权利要求11所述的显示屏控制卡，其特征在于，每一路所述以太网接口引脚组中每相邻两对差分信号引脚组之间设置有空接引脚。
15.根据权利要求11所述的显示屏控制卡，其特征在于，所述第二接插件的所述多路数据组输出引脚组中每四路数据组输出引脚组和与其相邻的另四路数据组输出引脚组之间设置有接地引脚组。
16.根据权利要求11所述的显示屏控制卡，其特征在于，所述微控制器和所述可编程逻辑器件连接至所述第一接插件的预留功能扩展接口引脚组。
17.根据权利要求11所述的显示屏控制卡，其特征在于，所述第一接插件和所述第二接插件均为接插件母座。
18.一种显示屏系统，包括转接板、显示屏和如权利要求11-17任一项所述的显示屏控制卡；所述转接板连接所述显示屏控制卡的所述接插组件，所述显示屏连接所述转接板且包括一个或多个LED灯板。
19.根据权利要求18所述的显示屏系统，其特征在于，所述转接板通过成对设置的接插件公座与所述显示屏控制卡的所述成对设置的第一接插件和第二接插件插接形成连接。
20.根据权利要求18所述的显示屏系统，其特征在于，所述转接板上设置有多路网线接口，且所述多路网线接口连接所述第二接插件的所述多路以太网接口引脚组；每一路以太网接口引脚组包括差分信号对引脚和外壳地引脚。
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