CN113066388A - 扩展子卡和系统控制板卡组件 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及一种扩展子卡,适用于电连接在系统控制卡和LED显示屏之间,所述LED显示屏包括呈行列方式排布的多个显示模组,且每个所述显示模组配置有模组控制器和电连接所述模组控制器的LED显示板。所述扩展子卡例如包括:连接器;多端口以太网物理层收发器,电连接所述连接器;以及多个以太网接口,分别电连接所述多端口以太网物理层收发器。通过扩展子卡的设置,可以保证LED显示屏的每一行或每一列显示模组连接一个以太网接口、且不同行或不同列显示模组连接不同的以太网接口,从而可以简化显示模组之间的连线,并便于后续配屏操作。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种扩展子卡和一种系统控制板卡组件。
背景技术
在LED显示技术领域中,LED显示屏中各个显示模组比如显示箱体之间的走线方式有很多种,例如位于不同行的显示箱体通过网线级联在一起作为一个级联群组、位于不同列的显示箱体通过网线级联在一起作为一个级联群组、甚至位于同一行或同一列的显示箱体可能属于不同的级联群组。随着LED显示屏的应用越来越广泛,LED显示屏的易用性需求也越来越高,例如需要简化显示箱体之间的连线,让系统控制卡的每个RJ45网口只带载一行或一列显示箱体,以便于后续配屏操作。然而,现有系统控制卡的RJ45网口数量有限,其难以满足每个RJ45网口只带载一行或一列显示箱体的需求。
发明内容
为克服相关技术中存在的至少缺陷和不足,本申请的实施例提供一种扩展子卡和一种系统控制板卡组件。
一方面,本申请实施例提出的一种扩展子卡,适用于电连接在系统控制卡和LED显示屏之间,所述LED显示屏包括呈行列方式排布的多个显示模组,且每个所述显示模组配置有模组控制器和电连接所述模组控制器的LED显示板。所述扩展子卡包括:连接器;多端口以太网物理层收发器,电连接所述连接器;以及多个以太网接口,分别电连接所述多端口以太网物理层收发器。
在本技术方案中,扩展子卡上的多端口以太网物理层收发器和多个以太网接口之设计,可以实现以太网接口数量扩展;将所述扩展子卡应用在系统控制卡和LED显示屏之间,其可以保证LED显示屏的每一行或每一列显示模组(比如显示箱体)连接一个以太网接口、且不同行或不同列显示模组连接不同的以太网接口,从而可以简化显示模组之间的连线,并便于后续配屏操作。
在本申请的一个实施例中,所述多端口以太网物理层收发器通过SERDES通道电连接所述连接器。
在本申请的一个实施例中,所述扩展子卡还包括多个网络变压器,且所述多个以太网接口通过所述多个网络变压器电连接所述多端口以太网物理层收发器。
在本申请的一个实施例中,所述多端口以太网物理层收发器为多端口千兆以太网物理层收发器,且每个所述以太网接口为RJ45网口。
另一方面,本申请实施例提供的一种系统控制板卡组件,适用于电连接一种LED显示屏,所述LED显示屏包括呈行列方式排布的多个显示模组,且每个所述显示模组配置有模组控制器和电连接所述模组控制器的LED显示板。所述系统控制板卡组件包括:系统控制卡,设置有视频接口、视频处理电路、第一以太网物理层收发器、第一以太网接口和扩展连接器,其中所述视频接口、所述扩展连接器和所述第一以太网物理层收发器分别连接所述视频处理电路,以及所述第一以太网接口电连接所述第一以太网物理层收发器;以及扩展子卡,设置有第二连接器、多端口以太网物理层收发器和多个第二以太网接口,其中所述多端口以太网物理层收发器电连接所述第二连接器,所述多个第二以太网接口分别电连接所述多端口以太网物理层收发器,且所述第二连接器与所述扩展连接器相连。
在本技术方案中,扩展子卡上的多端口以太网物理层收发器和多个以太网接口之设计,可以实现以太网接口数量扩展;将所述扩展子卡与系统控制卡组合后应用于连接LED显示屏,其可以保证LED显示屏的每一行或每一列显示模组(比如显示箱体)连接一个以太网接口、且不同行或不同列显示模组连接不同的以太网接口,从而可以简化显示模组之间的连线,并便于后续配屏操作。
6、如权利要求5所述的系统控制板卡组件,其特征在于,所述视频处理电路包括可编程逻辑器件、电连接所述可编程逻辑器件的微处理器和电连接在所述视频接口与所述可编程逻辑器件之间的视频解码器,所述多端口以太网物理层收发器为多端口千兆以太网物理层收发器且通过SERDES通道电连接所述视频处理电路中的所述可编程逻辑器件,以及所述第二连接器和所述扩展连接器位于所述SERDES通道中;所述第一以太网物理层收发器为千兆以太网物理层收发器并电连接所述可编程逻辑器件的吉比特介质独立接口。
在本申请的一个实施例中,所述视频处理电路包括可编程逻辑器件、电连接所述可编程逻辑器件的微处理器和电连接在所述视频接口与所述可编程逻辑器件之间的视频解码器,所述多端口以太网物理层收发器通过SERDES通道电连接所述视频处理电路中的所述可编程逻辑器件,以及所述第二连接器和所述扩展连接器位于所述SERDES通道中;所述第一以太网物理层收发器为多吉比特以太网物理层收发器并通过第二SERDES通道电连接所述可编程逻辑器件。
在本申请的一个实施例中,所述多吉比特以太网物理层收发器为2.5GBASE-T型、5GBASE-T型或10GBASE-T型以太网物理层收发器。
在本申请的一个实施例中,所述扩展子卡还包括多个网络变压器,且所述多个以太网接口通过所述多个网络变压器电连接所述多端口以太网物理层收发器。
在本申请的一个实施例中,电连接所述多端口以太网物理层收发器的所述SERDES通道的数量为两个,且每个所述SERDES通道包含两对差分线;以及所述两对差分线中的一对差分线用于数据发送、且另一对差分线用于数据接收。
综上所述,本申请实施例上述技术方案可以具有如下一个或多个有益效果:扩展子卡上的多端口以太网物理层收发器和多个以太网接口之设计,可以实现以太网接口数量扩展;将所述扩展子卡与系统控制卡组合后应用于连接LED显示屏,其可以保证LED显示屏的每一行或每一列显示模组(比如显示箱体)连接一个以太网接口、且不同行或不同列显示模组连接不同的以太网接口,从而可以简化显示模组之间的连线,并便于后续配屏操作。再者,扩展子卡上SERDES通道的使用,有利于减少对系统控制卡上的视频处理电路的芯片引脚的占用数量,藉此实现以较少芯片引脚占用量达成较大带载能力之目的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,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申请的一些实施例,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为本申请实施例提供的一种LED显示系统的结构示意图。
图2为图1所示系统控制卡和扩展子卡的一种具体实施方式的结构示意图。
图3为图1所示扩展子卡的另一种具体实施方式的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的系统控制卡的另一种具体实施方式的结构示意图。
图5为图1所示显示模组的结构示意图。
图6为图1所示模组控制器的一种具体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
参见图1,本申请实施例提供的一种LED显示系统10,包括:系统控制卡11、扩展子卡13和LED显示屏15。
其中,系统控制卡11设置有视频接口111、视频处理电路113、以太网物理层收发器115、以太网接口117和扩展连接器119。所述视频接口111、所述以太网物理层收发器115和所述扩展连接器119分别连接所述视频处理电路113。所述以太网接口117电连接所述以太网物理层收发器115。
扩展子卡13设置有连接器131、多端口千兆以太网物理层收发器133和多个以太网接口135。所述多端口千兆以太网物理层收发器133电连接所述连接器131,所述多个以太网接口135分别电连接所述多端口千兆以太网物理层收发器133,且所述连接器131与所述扩展连接器119相连。此处,所述扩展子卡13与所述系统控制卡11之间可以分上下两层排列并通过所述连接器131与所述扩展连接器119插接固定,也可以是呈左右排列并通过所述连接器131与所述扩展连接器119插接固定。此处的连接器131与扩展连接器119例如分别是排母座和排针座,或者分别是排针座和排母座;所述多个以太网接口135例如是多个RJ45网口,并且这些RJ45网口通过多个网络变压器134(参考图3)电连接至所述多端口千兆以太网物理层收发器133的各个端口;例如,每两个RJ45网口共用一个网络变压器134,以多端口千兆以太网物理层收发器133为八端口千兆以太网物理层收发器芯片为例,则需要四个网络变压器134以便于连接八个RJ45网口。需要说明的是,RJ45网口和网络变压器134可以分开设置,也可以集成在一起;当然,每个RJ45网口也可以单独配置一个网络变压器。
LED显示屏15包括呈行列方式排布的多个显示模组150,且每个所述显示模组150配置有模组控制器151和电连接所述模组控制器151的LED显示板(图1未标示)。
承上述,位于同一行中的各个显示模组150的所述模组控制器151依次级联、且任意一个所述以太网接口135电连接一行显示模组中的首个或末尾显示模组的所述模组控制器151。具体地,如图1所示,同一行中具有四个显示模组150,这四个显示模组150的各个模组控制器151在行方向上依次级联;任意一个所述以太网接口135电连接一行显示模组(也即电连接在行方向上依次级联的四个显示模组150)中的最右侧显示模组的模组控制器151,当然也可以电连接最左侧显示模组的模组控制器151。此外,可以理解的是,在其他具体实施方式中,也可以是:位于同一列中的各个显示模组150的所述模组控制器151在列方向上依次级联、且任意一个所述第二以太网接口135电连接一列显示模组中的首个或末尾显示模组(比如列方向上最上侧或最下侧显示模组)的所述模组控制器151。值得说明的是,在其他具体实施方式中,系统控制卡11上的每个以太网接口117也电连接LED显示屏15的一行或一列显示模组中的首个或末尾显示模组的模组控制器。
参见图2,在一个具体实施方式中,所述以太网物理层收发器115例如为千兆以太网物理层收发器。所述以太网物理层收发器115通过吉比特介质独立接口例如SGMII(Serial Gigabit Media Independent Interface,串行吉比特介质独立接口)电连接所述视频处理电路113。举例来说,视频处理电路113包括可编程逻辑器件1132、微处理器1134和视频解码器1136。所述微处理器1134电连接所述可编程逻辑器件1132。所述视频解码器1136电连接在所述视频接口111与所述可编程逻辑器件1132之间。所述多端口千兆以太网物理层收发器133通过SERDES通道电连接所述视频处理电路113中的所述可编程逻辑器件1132,且所述连接器131和所述扩展连接器119位于所述多端口千兆以太网物理层收发器133与所述可编程逻辑器件1132之间的所述SERDES通道中。所述微处理器1134还电连接所述视频解码器1136、并通过所述扩展连接器119及所述连接器131电连接所述多端口千兆以太网物理层收发器133,例如通过I2C总线或其他合适的串行通讯总线电连接所述视频解码器1136和所述多端口千兆以太网物理层收发器133。此处,所述多端口千兆以太网物理层收发器133可以采用Marvell公司的88E1680系列收发器芯片,所述微处理器1134可以采用瑞芯微公司的RK3288处理器芯片从而可安装嵌入式操作系统以使得系统控制卡11的性能更加强大、或者采用ST公司的不能安装嵌入式操作系统的STM32F系列芯片,所述可编程逻辑器件1132可以采用Xilinx公司的Kintex-7 XC7K325T芯片,但本申请实施例并不以此为限。再者,对于所述多端口千兆以太网物理层收发器133与所述可编程逻辑器件1132之间的SERDES通道而言,以所述多端口千兆以太网物理层收发器133采用八端口千兆以太网物理层收发器芯片为例,基于传输带宽的考虑,一个SERDES通道的传输带宽可达6.5Gbps,则该SERDES通道的数量为两个且每个SERDES通道包含两对差分信号线,一对差分信号线用于数据发送、且另一对差分信号线用于数据接收。SERDES(SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的简称)通道作为高速串行通道,能够实现图像数据的高速传输,并可以利用可编程逻辑器件1132比如FPGA较少的引脚数实现较大带载能力。
另外,视频解码器1136例如是数字视频解码器比如DVI(digital visualinterface,数字化可视接口)解码器、HDMI(High-Definition Multimedia Interface,高清多媒体接口)解码器、或DP(DisplayPort)解码器,也可以是模拟视频解码器。相应地,视频接口111可以是标准的数字视频接口或模拟视频接口。
参见图4,本实施例的系统控制卡11上的以太网物理层收发器115的数量也可以为多个比如两个,相应地以太网接口117的数量也为多个比如两个。所述系统控制卡11典型地还设置有网络变压器组(图4未示)以增强信号并提升抗干扰能力,这两个以太网接口117通过所述网络变压器组分别电连接这两个以太网物理层收发器115。此处的网络变压器组可以是集成两个网络变压器的单个芯片、或者是两个独立的网络变压器。
参见图5,在一个具体实施方式中,显示模组150例如包括模组控制器151、多个比如四个LED显示板153、以及模组框架155。模组框架155具有显示板安装面1551和位于显示板安装面1551背侧的板卡容置空间,四个LED显示板153拼接在一起并固定安装在所述显示板安装面1551上,模组控制器151安装在所述板卡容置空间内、并电连接所述四个LED显示板153。此处值得说明的是,LED显示板153的数量并不限于图5所示的四个,也可以根据显示模组150的实际尺寸大小弹性设置,例如也可以是一个LED显示板甚至更多个LED显示灯板。
参见图6,模组控制器151例如包括可编程逻辑器件1511、多个以太网物理层收发器1513、多个以太网接口1515和多个LED显示板连接器1517。各个以太网接口1515分别通过以太网物理层收发器1513电连接所述可编程逻辑器件1511,此处的以太网物理层收发器1513例如是千兆以太网物理层收发器比如采用Atheros公司的AR8035芯片。再者,以太网物理层收发器1513和以太网接口1515之间还可以增设网络变压器,以进行信号增强和提升抗干扰能力;此处可以是两个以太网接口1515比如RJ45网口共用一个网络变压器,也可以是每个以太网接口1515单独配置一个网络变压器。
承上述,各个LED显示板连接器1517分别电连接所述可编程逻辑器件1511,其例如是排针座从而可以通过排线与各个LED显示板153形成电连接,以将所述可编程逻辑器件1511输出的显示数据(比如RGB数据)和显示控制信号(比如时钟信号、锁存信号、使能信号、行译码信号等)传送至相对应的LED显示板153。在其他具体实施方式中,各个LED显示板连接器1517也可以是非接触式连接器,其可以与相对应的LED显示板153以无线方式进行信号交互来实现显示数据和显示控制信号的传输。
另外,值得说明的是,对于图6所示的模组控制器151,其可以是单电路板结构,所述可编程逻辑器件1511、所述多个以太网物理层收发器1513、所述多个以太网接口1515和所述多个LED显示板连接器1517均设置在同一块电路板上;又或者,模组控制器151为双电路板结构,例如所述可编程逻辑器件1511和所述多个以太网物理层收发器1513设置在核心板(可以称之为扫描卡或接收卡)上,且所述多个以太网接口1515和所述多个LED显示板连接器1517设置在与所述核心板插接固定的底板上,但本申请实施例并不以此为限。
综上所述,本申请实施例通过增设扩展子卡来实现以太网接口数量的扩展,将所述扩展子卡应用在系统控制卡和LED显示屏之间,其可以保证LED显示屏的每一行或每一列显示模组(比如显示箱体)连接一个以太网接口、且不同行或不同列显示模组连接不同的以太网接口,从而可以简化显示模组之间的连线,并便于后续配屏操作。再者,扩展子卡上多端口千兆以太网物理层收发器和SERDES通道的使用,有利于简化扩展子卡的电路设计,也有利于减少对系统控制卡上的视频处理电路的芯片引脚的占用数量,藉此实现以较少芯片引脚占用量达成较大带载能力之目的。
需要说明的是,为实现更大数量的以太网接口扩展,本申请实施例中的单张扩展子卡13并不限于设置一个多端口千兆以太网物理层收发器133,也可以设置多个多端口千兆以太网物理层收发器133并分别通过各自所需数量的SERDES通道经由连接器131和扩展连接器119连接至系统控制卡11的视频处理电路113;又或者,也可以将多张设置有一个多端口千兆以太网物理层收发器133的扩展子卡13连接至同一张系统控制卡11,其同样可以实现以太网接口数量扩展。再者,所述多端口千兆以太网物理层收发器133也不限于千兆以太网物理层收发器,随着技术的不断进步,也可以替换成多端口多吉比特以太网物理层收发器等其他多端口以太网物理层收发器。此外,系统控制器11上的以太网物理层收发器115并不限于千兆以太网物理层收发器,也可以传输带宽高于千兆以太网物理层收发器的传输带宽1Gbps的多吉比特以太网物理层收发器,像2.5GBASE-T型以太网物理层收发器、5GBASE-T型以太网物理层收发器、10GBASE-T型以太网物理层收发器,藉此实现图像数据的高速传输;以5GBASE-T型以太网物理层收发器为例,其可以选用Aquantia公司的AQR111CPHY芯片、或Broadcom公司的BCM54992 PHY芯片,但本申请实施例并不以此为限;相应地,所述多吉比特以太网物理层收发器通过SERDES通道电连接视频处理器电路113,藉此以较少芯片引脚占用量实现较大带载能力。
另外,可以理解的是,前述各个实施例仅为本申请的示例性说明,在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本申请的发明创造目的前提下,各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种扩展子卡,其特征在于,适用于电连接在系统控制卡和LED显示屏之间,所述LED显示屏包括呈行列方式排布的多个显示模组,且每个所述显示模组配置有模组控制器和电连接所述模组控制器的LED显示板;所述扩展子卡包括:
连接器;
多端口以太网物理层收发器,电连接所述连接器;以及
多个以太网接口,分别电连接所述多端口以太网物理层收发器。
2.如权利要求1所述的扩展子卡,其特征在于,所述多端口以太网物理层收发器通过SERDES通道电连接所述连接器。
3.如权利要求2所述的扩展子卡,其特征在于,还包括多个网络变压器,且所述多个以太网接口通过所述多个网络变压器电连接所述多端口以太网物理层收发器。
4.如权利要求2或3所述的扩展子卡,其特征在于,所述多端口以太网物理层收发器为多端口千兆以太网物理层收发器,且每个所述以太网接口为RJ45网口。
5.一种系统控制板卡组件,其特征在于,适用于电连接一种LED显示屏,所述LED显示屏包括呈行列方式排布的多个显示模组,且每个所述显示模组配置有模组控制器和电连接所述模组控制器的LED显示板;所述系统控制板卡组件包括:
系统控制卡,设置有视频接口、视频处理电路、第一以太网物理层收发器、第一以太网接口和扩展连接器,其中所述视频接口、所述扩展连接器和所述第一以太网物理层收发器分别连接所述视频处理电路,以及所述第一以太网接口电连接所述第一以太网物理层收发器;
扩展子卡,设置有第二连接器、多端口以太网物理层收发器和多个第二以太网接口,其中所述多端口以太网物理层收发器电连接所述第二连接器,所述多个第二以太网接口分别电连接所述多端口以太网物理层收发器,且所述第二连接器与所述扩展连接器相连。
6.如权利要求5所述的系统控制板卡组件,其特征在于,所述视频处理电路包括可编程逻辑器件、电连接所述可编程逻辑器件的微处理器和电连接在所述视频接口与所述可编程逻辑器件之间的视频解码器,所述多端口以太网物理层收发器为多端口千兆以太网物理层收发器且通过SERDES通道电连接所述视频处理电路中的所述可编程逻辑器件,以及所述第二连接器和所述扩展连接器位于所述SERDES通道中;所述第一以太网物理层收发器为千兆以太网物理层收发器并电连接所述可编程逻辑器件的吉比特介质独立接口。
7.如权利要求5所述的系统控制板卡组件,其特征在于,所述视频处理电路包括可编程逻辑器件、电连接所述可编程逻辑器件的微处理器和电连接在所述视频接口与所述可编程逻辑器件之间的视频解码器,所述多端口以太网物理层收发器通过SERDES通道电连接所述视频处理电路中的所述可编程逻辑器件,以及所述第二连接器和所述扩展连接器位于所述SERDES通道中;所述第一以太网物理层收发器为多吉比特以太网物理层收发器并通过第二SERDES通道电连接所述可编程逻辑器件。
8.如权利要求7所述的系统控制板卡组件,其特征在于,所述多吉比特以太网物理层收发器为2.5GBASE-T型、5GBASE-T型或10GBASE-T型以太网物理层收发器。
9.如权利要求5所述的系统控制板卡组件,其特征在于,所述扩展子卡还包括多个网络变压器,且所述多个以太网接口通过所述多个网络变压器电连接所述多端口以太网物理层收发器。
10.如权利要求6或7所述的系统控制板卡组件,其特征在于,电连接所述多端口以太网物理层收发器的所述SERDES通道的数量为两个,且每个所述SERDES通道包含两对差分线;以及所述两对差分线中的一对差分线用于数据发送、且另一对差分线用于数据接收。
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