CN117373377A - 信号传输系统及其信号传输控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信号传输系统及其信号传输控制方法，该信号传输系统，包括一个控制器、级联在一起的若干信号传输装置，每个信号传输装置包括：互相连接的上游侧的至少一个双向端口、下游侧的至少一个双向端口、数据传输判别模块和信号数据处理模块；级联的若干信号传输装置中，其尾部的信号传输装置的下游侧双向端口与首部的信号传输装置的上游侧双向端口连接；一个控制器的输出端分别与首部的信号传输装置的上游侧双向端口、尾部的信号传输装置的下游侧双向端口连接。实施本发明，能够提高整个系统的可靠性的同时，只需要通过一个控制器发送信号，以节省带宽资源。

Description

信号传输系统及其信号传输控制方法

技术领域

本发明涉及显示控制领域，尤其是LED显示控制领域，更具体地，涉及一种信号传输系统及其信号传输控制方法。

背景技术

LED信号传输显示系统包括若干级联的信号传输显示装置，这些信号传输显示装置之间的信号传输是串联的方式。在使用LED信号传输显示系统的应用中，可能会出现各种各样的故障，例如信号线损坏的故障、某个显示单元电源线开路、地线开路或装置内部损坏等情况，造成信号传输显示装置处于混乱状态，导致整个LED信号传输显示系统的可靠性大大降低。

为解决上述状态下信号传输可靠性低的问题，如图1所示，通常会在信号传输显示系统首尾两端的装置分别加上控制器对信号进行双向传输，在装置内部或不同装置之间出现损坏时能够通过另一方向传输的这种高可靠性的传输方式，降低装置损坏对整个信号传输显示系统的影响。但这种提高可靠性的方式至少需要两个控制器，增加了控制器的个数，且在首尾两端的两个控制器需要分别发送不同时序的信号浪费了更多的带宽资源。

因此，如何在保证传输可靠性的同时，还能够节省控制器及节省带宽资源，成为现阶段LED信号传输显示领域一个亟需改进的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传输可靠，并且只需要通过一个控制器发送信号，以节省带宽资源的信号传输系统及其信号传输控制方法。

本发明第一方面提供一种信号传输系统，包括一个控制器、级联在一起的若干信号传输装置， 每个所述信号传输装置包括：数据传输判别模块、信号数据处理模块、数据驱动控制模块、位于上游侧的至少一个双向端口、位于下游侧的至少一个双向端口；所述数据传输判别模块、信号数据处理模块、数据驱动控制模块依序连接；所述上游侧的至少一个双向端口、所述下游侧的至少一个双向端口、数据传输判别模块、信号数据处理模块互相连接；

所述数据传输判别模块用于识别信号的数据传输是否异常；所述信号数据处理模块用于根据数据传输判别模块的识别判断，决定是否对异常的信号传输装置的数据传输方向进行相反方向传输的处理；所述数据驱动控制模块用于将信号数据处理模块处理后的信号数据进行处理并对外输出；

所述级联的若干信号传输装置中，其尾部的信号传输装置的下游侧双向端口与首部的信号传输装置的上游侧双向端口连接；

所述一个控制器的输出端分别与首部的信号传输装置的上游侧双向端口、尾部的信号传输装置的下游侧双向端口连接。

作为一种优选方案，所述一个控制器具有一个输出端，所述输出端同时连接到首部的信号传输装置的上游侧双向端口、尾部的信号传输装置的下游侧双向端口。

作为一种替换方案，所述一个控制器具有两个输出端，所述控制器的第一输出端连接到首部的信号传输装置的上游侧双向端口；所述控制器的第二输出端连接到尾部的信号传输装置的下游侧双向端口。

作为一种优选方案，所述信号传输装置的数据传输包括正向输入和反向输入；所述正向输入为级联的若干信号传输装置的正常传输，所述若干信号传输装置的正常传输为从首部的信号传输装置依序传输至尾部的信号传输装置；所述反向输入为任意一个信号传输装置的传输方向由正向输入转变为相反的传输方向。

作为一种优选方案，所述正向输入为从信号传输装置的上游侧传输至其下游侧；所述反向输入为从信号传输装置的下游侧传输至其上游侧。

作为一种优选方案，相反方向传输包括由正向输入转变为反向输入，或者由反向输入转变为正向输入。

作为一种优选方案，所述信号数据处理模块包括计数器、寄存器和数据接收处理器；所述计数器用于在正向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行获取，并将获取的数据输出至数据接收处理器；所述寄存器用于在反向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行暂存再移位输出至数据接收处理器。

作为一种优选方案，还包括地线和电源线，所述若干信号传输装置以并联的方式连接到地线、电源线，以接收供电。

本发明第二方面，提供一种信号传输控制方法，应用于第一方面提供的信号传输系统，所述方法包括如下步骤：

S1、设置一个控制器，并将若干信号传输装置级联成信号传输系统，首部的信号传输装置的上游侧的双向端口连接到控制器的输出端，所述控制器的输出端还连接到尾部的信号传输装置的下游侧的双向端口；其他信号传输装置的上游侧的双向端口与前一个信号传输装置的下游侧的对应双向端口连接；

S2、在每一信号传输装置设置数据传输判别模块判断数据传输是否异常，并匹配相应的数据传输方向：

S2a、当每一信号传输装置的数据传输判别模块未识别信号传输装置的数据传输异常时，所述控制器向首部的信号传输装置的上游侧的双向端口输入信号数据，经首部的信号传输装置的下游侧的双向端口输出，并依序传输至尾部的信号传输装置；

S2b、当数据传输判别模块识别到其相应的信号传输装置的数据传输异常时，设置信号数据处理模块将从异常的数据传输装置依序至尾部的信号传输装置的所有下游侧双向端口设置为输入端，使所述控制器同时向尾部的信号传输装置的下游侧双向端口输入信号数据，并依序将信号数据传输至异常的数据传输装置；

S3、在每一信号传输装置设置信号数据处理模块对步骤S2a的信号数据或步骤S2b的信号数据进行处理；

S4、在每一信号传输装置设置数据驱动控制模块18对信号数据处理模块17处理后的信号数据进行处理并对外输出。

作为一种优选方案，步骤S2a的数据传输方式为正常传输，该正常传输为正向输入；步骤S2b的数据传输方式为反向输入。

作为一种优选方案，在步骤S3中，所述信号数据处理模块中分别设置有计数器、寄存器和数据接收处理器，使所述计数器对步骤S2a的正向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行获取，并将获取的数据输出至数据接收处理器；使所述寄存器在步骤S2b的反向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行暂存再移位输出至数据接收处理器。

实施本发明，通过一个控制器分别与级联的若干信号传输装置中的首部和尾部的信号传输装置相连接并发送信号数据，实现系统传输的可靠的同时，还能够节省带宽资源，提升系统运行效率。

附图说明

图1为背景技术提到的两个控制器的显示控制系统的示意图；

图2是本发明提供的信号传输系统的示意图；

图3是图2信号传输系统中的一个信号传输装置的内部结构示意图；

图4是图3信号传输装置中的信号数据处理模块的数据处理流程示意图；

图5是本发明提供的信号传输系统的替换实施例的示意图；

图6是图2所示信号传输系统的信号传输控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

请参考图2，本发明一个实施例中提供一种单线信号传输系统100包括单线级联在一起的若干信号传输装置10和一个控制器20。为方便说明，将该若干信号传输装置10分别称为信号传输装置10a、信号传输装置10b、信号传输装置10c、……，信号传输装置10n。本实施例中，信号传输装置10为LED显示模块。

在一种优选的方案中，单线信号传输系统100还包括地线GND、电源线VDD，若干信号传输装置10中的每个该信号传输装置以并联的方式连接到地线GND、电源线VDD，以接收供电。

请参考图3，每个该信号传输装置包括数据传输判别模块15、信号数据处理模块17、数据驱动控制模块18、位于上游侧的双向端口A和位于下游侧的双向端口B。数据传输判别模块15、信号数据处理模块17、数据驱动控制模块18依序连接。并且，上游侧的双向端口A、位于下游侧的双向端口B、数据传输判别模块、信号数据处理模块互相连接。可理解地，信号传输装置的上游侧是指与前一个显示装置通信连接的一侧，信号传输装置的下游侧是指与后一个显示装置通信连接的一侧。上游侧、下游侧是基于信号级联先后定义的，不是单纯按照物理方位定义的。

本实施例中，数据传输判别模块15用于识别信号的数据传输是否异常；信号数据处理模块17用于根据数据传输判别模块15的识别判断，决定对异常的信号传输装置的数据传输方向进行相反方向传输的处理；数据驱动控制模块18用于将信号数据或信号数据处理模块17处理后的信号数据进行处理并对外输出。

级联的若干信号传输装置10中，其尾部的信号传输装置10n的下游侧双向端口B与首部的信号传输装置10a的上游侧双向端口A连接；一个控制器20的输出端分别与首部的信号传输装置的上游侧双向端口A、尾部的信号传输装置的下游侧双向端口B连接。

具体地，级联的若干信号传输装置10的数据传输包括正向输入和反向输入。本实施例中，正向输入为级联的若干信号传输装置10的正常传输，若干信号传输装置10的正常传输为从首部的信号传输装置依序传输至尾部的信号传输装置10n。反向输入为任意一个信号传输装置的传输方向由正向输入转变为相反的传输方向。可以理解地，正向输入为从信号传输装置的上游侧传输至其下游侧；则反向输入为从信号传输装置的下游侧传输至其上游侧。

本实施例中，初始阶段，在控制器20发送信号开始进行数据传输后，优先进行正向输入。控制器20发送的信号数据从首部的信号传输装置的上游侧双向端口A输入，当在首部的信号传输装置的数据传输判别模块15未检测数据传输在其上游侧双向端口A输入异常，则继续正向输入到首部的信号传输装置的下游侧双向端口B连接；如此类推，并依序最终传输到尾部的信号传输装置10n的下游侧双向端口B连接。

请参考图4，信号数据处理模块17包括计数器171、寄存器173和数据接收处理器175。计数器171用于在正向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行获取，并将获取的数据输出至数据接收处理器175。例如，在正向输入中，信号传输装置的上游侧双向端口A为接收信号数据的输入端，首部的信号传输装置的上游侧双向端口A接收到输入的信号数据，其计数器171从该输入的信号数据中获取其所需的数据，并将该获取的所需数据传输到数据接收处理器175；具体地，获取所需的数据后，首部的信号传输装置接收到输入的信号数据的剩余数据则从其下游侧双向端口B输出到下一部信号传输装置的上游侧双向端口A，该信号传输装置的计数器171获取其所需的数据；如此类推，每一信号传输装置获取其自身所需的数据，获取后剩余的数据传输至下一部信号传输装置，直至尾部的信号传输装置。

寄存器173用于在反向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行暂存再移位输出至数据接收处理器175。例如，控制器20发送的信号数据从首部的信号传输装置的上游侧双向端口A输入，当在首部的信号传输装置的数据传输判别模块15检测数据传输在其上游侧双向端口A输入异常，使B端其下游侧双向端口B没有接收到正向传输的信号数据或其下游侧双向端口B接收到的正向传输的信号数据有误时，则将首部的信号传输装置的下游侧双向端口B选择为输入端；并启用反向输入，将依序排列的后序的全部信号传输装置的下游侧双向端口B均转变为输入端。如此，控制器20发送的信号数据从尾部的下游侧双向端口B接收到输入的信号数据，其寄存器173从该输入的信号数据中获取其所需的数据并暂存，并将该暂存的所需数据进行数据移位后传输到数据接收处理器175；具体地，获取并暂存所需的数据后，尾部的信号传输装置10n接收到输入的信号数据的剩余数据则从其上游侧双向端口A输出到下一部信号传输装置的下游侧双向端口B；如此类推，每一信号传输装置获取并暂存其自身所需的数据，获取暂存后剩余的数据传输至下一部信号传输装置，直至异常的信号传输装置，其下游侧双向端口B接收到上一部信号传输装置输入的剩余的数据，进行获取暂存后，因与异常问题将不能继续输出其剩余的数据。如此，级联的若干信号传输装置10中任意的信号传输装置异常的情况下，通过一个控制器20仍能保证异常信号传输装置及其它信号传输装置的工作，保障信号传输系统100的可靠性。

可以理解地，相反方向传输包括由正向输入转变为反向输入；还包括由反向输入转变为正向输入。请参考图2，例如，信号传输装置10b异常，信号传输装置10b、信号传输装置10c至信号传输装置10n为反向输入。在反向输入模式中，当信号传输装置10c异常时，信号传输装置10c、信号传输装置10b也可以转变为正向输入，信号传输装置10c的上游侧双向端口A转变为输入端，寻求上一部信号传输装置10b的下游侧双向端口B输出端是否能输出数据信号。

优选的方案中，一个控制器20只需一个输出端，该输出端分别与首部的信号传输装置的上游侧双向端口A、尾部的信号传输装置的下游侧双向端口B连接。该输出端同时向首部的信号传输装置的上游侧双向端口A、尾部的信号传输装置的下游侧双向端口B传输相同的信号数据。具体地，在正向输入没有异常的情况下，尾部的信号传输装置的下游侧双向端口B不接收该输出端传输的信号数据；当正向输入出现信号数据传输异常时，则尾部的信号传输装置10n的下游侧双向端口B接收该输出端传输的信号数据，进行反向输入，将信号数据传输至异常处。如此，保障信号传输系统100的传输可靠性的同时；通过一个控制器一个输出端又能够极大的节省带宽资源，提升系统运行效率。

请参考图5，在替换的实例中，一个控制器20具有两个输出端，控制器20的第一输出端21连接到首部的信号传输装置10a的上游侧双向端口；控制器20的第二输出端22连接到尾部的信号传输装置10n的下游侧双向端口。具体地，控制器20的第一输出端21用于正向输入情况下传输信号数据；控制器20的第二输出端22用于反向输入情况下传输信号数据。可以理解地，如在信号传输装置10没有出现信号数据传输异常的状态下，控制器20的第一输出端21、第二输出端22的信号数据是同时向外输出的，且输出的数据信号均相同；但此时尾部的信号传输装置10n的下游侧双向端口不接收来自第二输出端22的信号数据。当信号传输装置10出现信号数据传输异常时，尾部的信号传输装置10n的下游侧双向端口才接收第二输出端22的信号数据；此时，第一输出端21以正向输入向首部的信号传输装置10a的上游侧双向端口传输信号数据；第二输出端22以反向输入向尾部的信号传输装置10n的下游侧双向端口传输信号数据。请参考图2至图6，本实施例中，信号传输控制方法包括在信号传输系统100执行如下步骤：

步骤S1、设置一个控制器20，并将若干信号传输装置10级联成信号传输系统100，首部的信号传输装置10a的上游侧的双向端口A连接到控制器20的输出端，控制器20的输出端还连接到尾部的信号传输装置10n的下游侧的双向端口B；其他信号传输装置的上游侧的双向端口A与前一个信号传输装置的下游侧的对应双向端口B连接；

S2、在每一信号传输装置设置数据传输判别模块15判断数据传输是否异常，并匹配相应的数据传输方向：

S2a、当每一信号传输装置的数据传输判别模块15未识别信号传输装置的数据传输异常时，设置每一信号传输装置的上游侧的双向端口A、下游侧双向端口B分别为信号数据输入端、输出端，控制器20向首部的信号传输装置10a的上游侧的双向端口A输入信号数据，经首部的信号传输装置10a的下游侧的双向端口B输出，并依序传输至尾部的信号传输装置10n；

S2b、当数据传输判别模块15识别到其相应的信号传输装置的数据传输异常时，将从异常的数据传输装置依序至尾部的信号传输装置10n的所有下游侧双向端口B设置为输入端，使控制器20同时向尾部的信号传输装置10n的下游侧双向端口B输入信号数据，并依序将信号数据传输至异常的数据传输装置；如此，级联的若干信号传输装置10中任意的信号传输装置异常的情况下，通过一个控制器20仍能保证异常信号传输装置及其它信号传输装置的工作，保障信号传输系统100的可靠性。

S3、在每一信号传输装置设置信号数据处理模块17对步骤S2a的信号数据或步骤S2b的信号数据进行处理；

S4、在每一信号传输装置设置数据驱动控制模块18对信号数据处理模块17处理后的信号数据进行处理并对外输出。

可以理解地，步骤S2a的数据传输方式为正常传输，该正常传输为正向输入；步骤S2b的数据传输方式为反向输入。

请参考图4，本实施例中，在步骤S3中，信号数据处理模块17中分别设置有计数器171、寄存器173和数据接收处理器175，使计数器171对步骤S2a的正向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行获取，并将获取的数据输出至数据接收处理器175；使寄存器173在步骤S2b的反向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行暂存再移位输出至数据接收处理器175。具体地，在步骤S2a中，从信号数据的帧头开始通过上升沿触发计数器171开始计数，将计数完成的数据写入信号数据装置中，再将计数器171清零，并把剩余的信号数据和信号数据的帧头整合后，传输到下一部信号传输装置。在步骤S2b中，从信号数据末端的结束位开始，将结束位前的数据放入寄存器173中，再将寄存器173中的数据移位写入信号传输装置中，然后将寄存器173清零，并把暂存后的剩余信号数据传输到前一部信号传输装置。

需要说明的是，本实施例阐述了单线信号传输系统100的信号传输控制方法。在其它的实施方式中，双线信号传输方式形成的双线信号传输系统或多线信号传输方式形成的多线信号传输系统也同样能够通过一个控制器发送信号数据，例如在多线信号传输系统中，一个控制器设置一个端口同时向首部和尾部的信号传输装置的多个端口发送信号数据，实现系统传输的可靠，也节省带宽资源的信号传输。可以理解地，在双线或多线信号传输系统中，一个控制器也可以设置两个或多个端口同时向首部和尾部的信号传输装置的多个端口发送信号数据。

本发明的实施方案均只需通过一个控制器同时向信号传输系统中的首部和尾部发送信号数据，且发送的是相同的信号数据；因此，对该一个控制器的输出端口的数量不作限制。优选为一个控制器一个输出端口，以最大程度地节省带宽资源，提升系统运行效率。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种信号传输系统，包括一个控制器、级联在一起的若干信号传输装置，其特征在于：

每个所述信号传输装置包括：数据传输判别模块、信号数据处理模块、数据驱动控制模块、位于上游侧的至少一个双向端口、位于下游侧的至少一个双向端口；所述数据传输判别模块、信号数据处理模块、数据驱动控制模块依序连接；所述上游侧的至少一个双向端口、所述下游侧的至少一个双向端口、数据传输判别模块、信号数据处理模块互相连接；

所述数据传输判别模块用于识别信号的数据传输是否异常；所述信号数据处理模块用于根据数据传输判别模块的识别判断，决定是否对异常的信号传输装置的数据传输方向进行相反方向传输的处理；所述数据驱动控制模块用于将信号数据处理模块处理后的信号数据进行处理并对外输出；

所述级联的若干信号传输装置中，其尾部的信号传输装置的下游侧双向端口与首部的信号传输装置的上游侧双向端口连接；

所述一个控制器的输出端分别与首部的信号传输装置的上游侧双向端口、尾部的信号传输装置的下游侧双向端口连接。

2.根据权利要求1所述的信号传输系统，其特征在于，所述信号传输装置的数据传输包括正向输入和反向输入；所述正向输入为级联的若干信号传输装置的正常传输，所述若干信号传输装置的正常传输为从首部的信号传输装置依序传输至尾部的信号传输装置；所述反向输入为任意一个信号传输装置的传输方向由正向输入转变为相反的传输方向；所述正向输入为从信号传输装置的上游侧传输至其下游侧；所述反向输入为从信号传输装置的下游侧传输至其上游侧；相反方向传输包括由正向输入转变为反向输入，或者由反向输入转变为正向输入。

3.根据权利要求1或2所述的信号传输系统，其特征在于，所述一个控制器具有一个输出端，所述输出端同时连接到首部的信号传输装置的上游侧双向端口、尾部的信号传输装置的下游侧双向端口。

4.根据权利要求1或2所述的信号传输系统，其特征在于，所述一个控制器具有两个输出端，控制器的第一输出端连接到首部的信号传输装置的上游侧双向端口；控制器的第二输出端连接到尾部的信号传输装置的下游侧双向端口。

5.根据权利要求1所述的信号传输系统，其特征在于，所述信号数据处理模块包括计数器、寄存器和数据接收处理器；所述计数器用于在正向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行获取，并将获取的数据输出至数据接收处理器；所述寄存器用于在反向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行暂存再移位输出至数据接收处理器。

6.根据权利要求1所述的信号传输系统，其特征在于，还包括地线和电源线，所述若干信号传输装置以并联的方式连接到地线、电源线，以接收供电。

7.一种信号传输控制方法，应用于权利要求1-6任意一项所述的信号传输系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、设置一个控制器，并将若干信号传输装置级联成信号传输系统，首部的信号传输装置的上游侧的双向端口连接到控制器的输出端，所述控制器的输出端还连接到尾部的信号传输装置的下游侧的双向端口；其他信号传输装置的上游侧的双向端口与前一个信号传输装置的下游侧的对应双向端口连接；

S2、在每一信号传输装置设置数据传输判别模块判断数据传输是否异常，并匹配相应的数据传输方向：

S2a、当每一信号传输装置的数据传输判别模块未识别信号传输装置的数据传输异常时，所述控制器向首部的信号传输装置的上游侧的双向端口输入信号数据，首部的信号传输装置的信号数据处理模块处理后，经其下游侧的双向端口输出，并依序传输至尾部的信号传输装置；

S2b、当数据传输判别模块识别到其相应的信号传输装置的数据传输异常时，设置信号数据处理模块将从异常的数据传输装置依序至尾部的信号传输装置的所有下游侧双向端口设置为输入端，使所述控制器同时向尾部的信号传输装置的下游侧双向端口输入信号数据，并依序将信号数据传输至异常的数据传输装置；

S3、在每一信号传输装置设置信号数据处理模块对步骤S2a的信号数据或步骤S2b的信号数据进行处理；

S4、在每一信号传输装置设置数据驱动控制模块对信号数据处理模块处理后的信号数据进行处理并对外输出。

8.根据权利要求7所述的信号传输控制方法，其特征在于，步骤S2a的数据传输方式为正常传输，该正常传输为正向输入；步骤S2b的数据传输方式为反向输入。

9.根据权利要求8所述的信号传输控制方法，其特征在于，在步骤S3中，所述信号数据处理模块中分别设置有计数器、寄存器和数据接收处理器，使所述计数器对步骤S2a的正向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行获取，并将获取的数据输出至数据接收处理器；使所述寄存器在步骤S2b的反向输入中对每一信号传输装置所需的数据进行暂存再移位输出至数据接收处理器。

10.根据权利要求9所述的信号传输控制方法，其特征在于，在步骤S2a中，从信号数据的帧头开始通过上升沿触发计数器开始计数，将计数完成的数据写入装置中，再将所述计数器清零，并把剩余的信号数据和信号数据的帧头整合后，传输到下一级信号传输装置；在步骤S2b中，从信号数据末端的结束位开始，将结束位前的数据放入所述寄存器中，再将所述寄存器中的数据移位写入信号传输装置中，然后将所述寄存器清零，并把暂存后的剩余信号数据传输到前一级信号传输装置。