CN114679248B - 一种车载显示屏和主机的全双工通讯系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种车载显示屏和主机的全双工通讯系统及方法，涉及车载通讯技术领域，包括：设置在显示屏的第一通讯模块和设置在主机的第二通讯模块；第一通讯模块用于产生显示屏与主机的第一通讯指令，将第一通讯指令的电压升高至预设电压，然后传输至主机的第二通讯模块；还用于将升压后的第二通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至显示屏的MCU；第二通讯模块用于产生主机与显示屏的第二通讯指令，将第二通讯指令的电压升高至预设电压，然后传输至显示屏的第一通讯模块；还用于将升压后的第一通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至主机的MCU。本申请实现了产品轻量化和低成本设计，并减少了产品装配带来的人力成本。

Description

一种车载显示屏和主机的全双工通讯系统及方法
技术领域
本申请涉及车载设备技术领域，尤其是涉及一种车载显示屏和主机的全双工通讯系统及方法。
背景技术
现有的分体车载信息娱乐系统中，当显示屏和主机之间需要建立快速全双工通讯，通常是通过数据发送和数据接收两根线束是实现的。这种全双工通讯需要主机与显示屏之间除了现有的一个插座之外，还需要增加一个插座及三根连接线束，增加了设备成本。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种车载显示屏和主机的全双工通讯系统及方法，以解决现有全双工通讯存在的上述技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种车载显示屏和主机的全双工通讯系统，包括：设置在显示屏的第一通讯模块和设置在主机的第二通讯模块；
所述第一通讯模块，用于产生显示屏与主机的第一通讯指令，将第一通讯指令的电压升高至预设电压，然后通过LVDS线束将升压后的第一通讯指令传输至主机的第二通讯模块；还用于接收LVDS线束传输的所述第二通讯模块发送的升压后的第二通讯指令，将升压后的第二通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至显示屏的MCU；
所述第二通讯模块，用于产生主机与显示屏的第二通讯指令，将第二通讯指令的电压升高至预设电压，然后通过LVDS线束将升压后的第二通讯指令传输至显示屏的第一通讯模块；还用于接收LVDS线束传输的所述第一通讯模块发送的升压后的第一通讯指令，将升压后的第一通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至主机的MCU。
进一步的，所述第一通讯模块包括：第一触发电路、第一通讯指令生成单元、第一升压电路和第一降压电路；所述第一通讯指令生成单元设置在显示屏的MCU中；
所述第一触发电路，用于被触发后向第一通讯指令生成单元发出触发信号；
第一通讯指令生成单元，用于在收到第一触发电路发出的触发信号后，产生第一通讯指令，将第一通讯指令通过显示屏的MCU的TXD_P1端口输出至第一升压电路；
所述第一升压电路，用于将第一通讯指令的电压升高到预设电压，输出升压后的第二通讯指令至LVDS线束；
所述第一降压电路，用于接收LVDS线束传输的所述第二通讯模块发送的升压后的第二通讯指令，将升压后的第二通讯指令的电压降低到原始电压，将第二通讯指令通过显示屏的MCU的RXD_P2端口发送至显示屏的MCU。
进一步的，所述第二通讯模块包括：第二触发电路、第二通讯指令生成单元、第二升压电路和第二降压电路；所述第二通讯指令生成单元设置在主机的MCU中；
所述第二触发电路，用于在被触发后向第二通讯指令生成单元发出触发信号；
第二通讯指令生成单元，用于在收到第二触发电路发出的触发信号后，产生第二通讯指令，将第二通讯指令通过主机的MCU的TXD_P4端口输出至第二升压电路；
所述第二升压电路，用于将第二通讯指令的电压升高到预设电压，输出升压后的第二通讯指令至LVDS线束；
所述第二降压电路，用于接收LVDS线束传输的所述第一通讯模块发送的升压后的第一通讯指令，将升压后的第一通讯指令的电压降低到原始电压，将第一通讯指令通过主机的MCU的RXD_P3端口发送至主机的MCU。
进一步的，所述第一升压电路包括：第一电阻、第一三极管、第二电阻、第三电阻、第二三极管、第一电容和第四电阻；其中，所述第一电阻的一端与显示屏的MCU的TXD_P1端口连接；所述第一电阻的另一端与第一三极管的基极相连，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端分别与第三电阻的一端以及第二三极管的基极相连，第三电阻的另一端和第二三极管的发射极均与第一电源连接；第二三极管的集电极分别与第四电阻的一端以及第一电容的一端相连，第四电阻的另一端与LVDS线束连接，第一电容的另一端接地。
进一步的，所述第二升压电路与第一升压电路的结构相同；所述第二升压电路的第一电阻的一端与主机的MCU的TXD_P4端口连接，所述第二升压电路的第四电阻与LVDS线束连接。
进一步的，所述第一降压电路包括：第五电阻、第三三极管和第六电阻，其中，所述第五电阻的一端与LVDS线束连接，所述第五电阻的另一端连接第三三极管的基极，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与第六电阻的一端均与显示屏的MCU的RXD_P2端口连接，所述第六电阻的另一端连接第二电源。
进一步的，所述第二降压电路与第一降压电路的结构相同；所述第二降压电路的第五电阻的一端与LVDS线束连接，所述第二降压电路的第三三极管的集电极与第六电阻的一端均与主机的MCU的RXD_P3端口连接。
第二方面，本申请实施例提供了一种车载显示屏和主机的全双工通讯方法，应用于本申请实施例的车载显示屏和主机的全双工通讯系统，包括：
所述第一通讯模块产生显示屏与主机的第一通讯指令，将第一通讯指令的电压升高至预设电压，然后通过LVDS线束将升压后的第一通讯指令传输至主机的第二通讯模块；所述第二通讯模块接收LVDS线束传输的所述第一通讯模块发送的升压后的第一通讯指令，将升压后的第一通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至主机的MCU；
所述第一通讯模块产生主机与显示屏的第二通讯指令，将第二通讯指令的电压升高至预设电压，然后通过LVDS线束将升压后的第二通讯指令传输至显示屏的第一通讯模块；所述第一通讯模块接收LVDS线束传输的所述第二通讯模块发送的升压后的第二通讯指令，将升压后的第二通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至显示屏的MCU。
本申请的系统实现了产品轻量化设计和低成本设计，减少了产品装配带来的人力成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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车载显示屏和主机的全双工通讯系统的总结构图；
图2为本申请实施例提供的车载显示屏和主机的全双工通讯系统的具体结构图；
图3为本申请实施例提供的第一升压电路的结构图；
图4为本申请实施例提供的第一降压电路的结构图；
图5为本申请实施例提供的车载显示屏和主机的全双工通讯方法的流程图。
图标：R1-第一电阻；Q1-第一三极管；R2-第二电阻；R3-第三电阻；Q2-第二三极管；C1-第一电容；R4-第四电阻；Vcc1-第一电源；R5-第五电阻；Q3-第三三极管；R6-第六电阻；Vcc2-第二电源。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。
首先对本申请实施例的设计思想进行简单介绍。
现有的分体车载信息娱乐系统中，当显示屏和主机之间需要建立快速全双工通讯，通常是通过数据发送和数据接收两根线束是实现的。这种全双工通讯需要主机与显示屏之间除了现有的一个插座之外，还需要增加一个插座及三根连接线束，增加了设备成本。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种利用现有LVDS线束实现车载信息娱乐系统显示屏和主机建立快速全双工通讯的电路，使得在现有车载信息娱乐系统中不用增加任何的线束成本和接插件，只需增加一些简单的电路器件，就能够实现显示屏和主机快速建立通讯的功能，实现了产品轻量化设计和低成本设计，减少了产品装配带来的人力成本。
在介绍了本申请实施例的应用场景和设计思想之后，下面对本申请实施例提供的技术方案进行说明。
如图1所示，本申请实施例提供了一种车载显示屏和主机的全双工通讯系统，包括：设置在显示屏的第一通讯模块和设置在主机的第二通讯模块；所述电路车载信息娱乐系统显示屏和主机除了利用现有LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低电压差分信号)双线束(LVDS+和LVDS-)实现图像传输外，还可以利用第一通讯模块和第二通讯模块实现两个设备之间的自定义全双工通讯。
如图2所示，所述第一通讯模块包括：第一触发电路、第一通讯指令生成单元(图中未视出)、第一升压电路和第一降压电路；所述第一通讯指令生成单元设置在显示屏的MCU(Microcontroller Unit：微控制单元)中；
所述第一触发电路，用于被触发后向第一通讯指令生成单元发出触发信号；
优选的，所述第一触发电路为一个按键或开关；
第一通讯指令生成单元，用于在收到第一触发电路发出的触发信号后，产生第一通讯指令，将第一通讯指令通过显示屏的MCU的TXD_P1端口输出至第一升压电路；
所述第一升压电路，用于将第一通讯指令的电压升高到预设电压，输出升压后的第二通讯指令至LVDS+线束；
如图3所示，所述第一升压电路包括：第一电阻R1、第一三极管Q1、第二电阻R2、第三电阻R3、第二三极管Q2、第一电容C1和第四电阻R4；其中，所述第一电阻R1的一端与显示屏的MCU的TXD_P1端口连接；所述第一电阻R1的另一端与第一三极管Q1的基极相连，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端分别与第三电阻R3的一端以及第二三极管Q2的基极相连，第三电阻R3的另一端和第二三极管Q2的发射极均与第一电源Vcc1连接；第二三极管Q2的集电极分别与第四电阻R4的一端以及第一电容C1的一端相连，第四电阻R4的另一端与LVDS+通讯线束连接，第一电容C1的另一端接地。
其中，第一电源Vcc1的电压为预设电压。第一通讯指令通过第一升压电路升压后，能够提高信号的抗干扰性。
所述第一降压电路，用于接收LVDS-线束传输的所述第二通讯模块发送的升压后的第二通讯指令，将升压后的第二通讯指令的电压降低到原始电压，将第二通讯指令通过显示屏的MCU的RXD_P2端口发送至显示屏的MCU。显示屏的MCU接收到通讯指令后，执行相应的动作。
如图4所示，所述第一降压电路包括：第五电阻R5、第三三极管Q3和第六电阻R6，其中，所述第五电阻R5的一端与LVDS-通讯线束连接，所述第五电阻R5的另一端连接第三三极管Q3的基极，所述第三三极管Q3的发射极接地，所述第三三极管Q3的集电极与第六电阻R6的一端均与显示屏的MCU的RXD_P2端口连接，所述第六电阻R6的另一端连接第二电源Vcc2。
如图2所示，所述第二通讯模块包括：第二触发电路、第二通讯指令生成单元(图中未视出)、第二升压电路和第二降压电路；所述第二通讯指令生成单元设置在主机的MCU中；其中，第一触发电路和第二触发电路的结构相同，第一升压电路和第二升压电路的结构相同，第一降压电路和第二降压电路的结构相同。
所述第二触发电路，用于在被触发后向第二通讯指令生成单元发出触发信号；
第二通讯指令生成单元，用于在收到第二触发电路发出的触发信号后，产生第二通讯指令，将第二通讯指令通过主机的MCU的TXD_P4端口输出至第二升压电路；
所述第二升压电路，用于将第二通讯指令的电压升高到预设电压，输出升压后的第二通讯指令至LVDS-线束；
其中，所述第二升压电路的第一电阻R1的一端与主机的MCU的TXD_P4端口连接，所述第二升压电路的第四电阻R4与LVDS-通讯线束连接。
所述第二降压电路，用于接收LVDS+线束传输的所述第一通讯模块发送的升压后的第一通讯指令，将升压后的第一通讯指令的电压降低到原始电压，将第一通讯指令通过主机的MCU的RXD_P3端口发送至主机的MCU。主机的MCU接收到通讯指令后，执行相应的动作。
所述第二降压电路的第五电阻R5的一端与LVDS+通讯线束连接，所述第二降压电路的第三三极管Q3的集电极与第六电阻R6的一端均与主机的MCU的RXD_P3端口连接。
在上述实施例中，显示屏到主机采用LVDS+线束，主机到显示屏采用LVDS-线束，也可以为：显示屏到主机采用LVDS-线束，主机到显示屏采用LVDS+线束。
基于上述实施例的车载显示屏和主机的全双工通讯系统，本申请实施例提供了一种车载显示屏和主机的全双工通讯方法，如图5所示，该方法包括如下步骤：
步骤201：所述第一通讯模块产生显示屏与主机的第一通讯指令，将第一通讯指令的电压升高至预设电压，然后通过LVDS线束将升压后的第一通讯指令传输至主机的第二通讯模块；所述第二通讯模块接收LVDS线束传输的所述第一通讯模块发送的升压后的第一通讯指令，将升压后的第一通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至主机的MCU；
步骤202：所述第一通讯模块产生主机与显示屏的第二通讯指令，将第二通讯指令的电压升高至预设电压，然后通过LVDS线束将升压后的第二通讯指令传输至显示屏的第一通讯模块；所述第一通讯模块接收LVDS线束传输的所述第二通讯模块发送的升压后的第二通讯指令，将升压后的第二通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至显示屏的MCU。
其中，步骤201实现显示屏与主机的通讯，步骤202实现主机与显示屏的通讯，两个步骤没有先后关系。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (8)

1.一种车载显示屏和主机的全双工通讯系统，其特征在于，包括：设置在显示屏的第一通讯模块和设置在主机的第二通讯模块；
所述第一通讯模块，用于产生显示屏与主机的第一通讯指令，将第一通讯指令的电压升高至预设电压，然后通过LVDS线束将升压后的第一通讯指令传输至主机的第二通讯模块；还用于接收LVDS线束传输的所述第二通讯模块发送的升压后的第二通讯指令，将升压后的第二通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至显示屏的MCU；所述第一通讯模块包括：第一升压电路和第一降压电路，所述第一升压电路，用于将第一通讯指令的电压升高到预设电压，输出升压后的第一通讯指令至LVDS线束；所述第一降压电路，用于接收LVDS线束传输的所述第二通讯模块发送的升压后的第二通讯指令，将升压后的第二通讯指令的电压降低到原始电压，将第二通讯指令通过显示屏的MCU的RXD_P2端口发送至显示屏的MCU；
所述第二通讯模块，用于产生主机与显示屏的第二通讯指令，将第二通讯指令的电压升高至预设电压，然后通过LVDS线束将升压后的第二通讯指令传输至显示屏的第一通讯模块；还用于接收LVDS线束传输的所述第一通讯模块发送的升压后的第一通讯指令，将升压后的第一通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至主机的MCU；所述第二通讯模块包括：第二升压电路和第二降压电路，所述第二升压电路，用于将第二通讯指令的电压升高到预设电压，输出升压后的第二通讯指令至LVDS线束；所述第二降压电路，用于接收LVDS线束传输的所述第一通讯模块发送的升压后的第一通讯指令，将升压后的第一通讯指令的电压降低到原始电压，将第一通讯指令通过主机的MCU的RXD_P3端口发送至主机的MCU。
2.根据权利要求1所述的车载显示屏和主机的全双工通讯系统，其特征在于，所述第一通讯模块包括：第一触发电路、第一通讯指令生成单元；所述第一通讯指令生成单元设置在显示屏的MCU中；
所述第一触发电路，用于被触发后向第一通讯指令生成单元发出触发信号；
第一通讯指令生成单元，用于在收到第一触发电路发出的触发信号后，产生第一通讯指令，将第一通讯指令通过显示屏的MCU的TXD_P1端口输出至第一升压电路。
3.根据权利要求2所述的车载显示屏和主机的全双工通讯系统，其特征在于，所述第二通讯模块包括：第二触发电路、第二通讯指令生成单元；所述第二通讯指令生成单元设置在主机的MCU中；
所述第二触发电路，用于在被触发后向第二通讯指令生成单元发出触发信号；
第二通讯指令生成单元，用于在收到第二触发电路发出的触发信号后，产生第二通讯指令，将第二通讯指令通过主机的MCU的TXD_P4端口输出至第二升压电路。
4.根据权利要求2或3所述的车载显示屏和主机的全双工通讯系统，其特征在于，所述第一升压电路包括：第一电阻（R1）、第一三极管（Q1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第二三极管（Q2）、第一电容（C1）和第四电阻（R4）；其中，所述第一电阻（R1）的一端与显示屏的MCU的TXD_P1端口连接；所述第一电阻（R1）的另一端与第一三极管（Q1）的基极相连，第一三极管（Q1）的发射极接地，第一三极管（Q1）的集电极与第二电阻（R2）的一端连接，第二电阻（R2）的另一端分别与第三电阻（R3）的一端以及第二三极管（Q2）的基极相连，第三电阻（R3）的另一端和第二三极管（Q2）的发射极均与第一电源连接；第二三极管（Q2）的集电极分别与第四电阻（R4）的一端以及第一电容（C1）的一端相连，第四电阻（R4）的另一端与LVDS线束连接，第一电容（C1）的另一端接地。
5.根据权利要求4所述的车载显示屏和主机的全双工通讯系统，其特征在于，所述第二升压电路与第一升压电路的结构相同；所述第二升压电路的第一电阻（R1）的一端与主机的MCU的TXD_P4端口连接，所述第二升压电路的第四电阻（R4）与LVDS线束连接。
6.根据权利要求2或3所述的车载显示屏和主机的全双工通讯系统，其特征在于，所述第一降压电路包括：第五电阻（R5）、第三三极管（Q3）和第六电阻（R6），其中，所述第五电阻（R5）的一端与LVDS线束连接，所述第五电阻（R5）的另一端连接第三三极管（Q3）的基极，所述第三三极管（Q3）的发射极接地，所述第三三极管（Q3）的集电极与第六电阻（R6）的一端均与显示屏的MCU的RXD_P2端口连接，所述第六电阻（R6）的另一端连接第二电源。
7.根据权利要求6所述的车载显示屏和主机的全双工通讯系统，其特征在于，所述第二降压电路与第一降压电路的结构相同；所述第二降压电路的第五电阻（R5）的一端与LVDS线束连接，所述第二降压电路的第三三极管（Q3）的集电极与第六电阻（R6）的一端均与主机的MCU的RXD_P3端口连接。
8.一种车载显示屏和主机的全双工通讯方法，应用于权利要求1-7任一项所述的车载显示屏和主机的全双工通讯系统，其特征在于，包括：
所述第一通讯模块产生显示屏与主机的第一通讯指令，将第一通讯指令的电压升高至预设电压，然后通过LVDS线束将升压后的第一通讯指令传输至主机的第二通讯模块；所述第二通讯模块接收LVDS线束传输的所述第一通讯模块发送的升压后的第一通讯指令，将升压后的第一通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至主机的MCU；
所述第一通讯模块产生主机与显示屏的第二通讯指令，将第二通讯指令的电压升高至预设电压，然后通过LVDS线束将升压后的第二通讯指令传输至显示屏的第一通讯模块；所述第一通讯模块接收LVDS线束传输的所述第二通讯模块发送的升压后的第二通讯指令，将升压后的第二通讯指令的电压降低到原始电压，然后发送至显示屏的MCU。
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