CN201622783U - 一种led模组通信电路及led显示屏 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于LED控制技术领域，提供了一种LED模组通信电路及LED显示屏。其中电路与一LED模组连接，包括输出插座，输出插座一端连接下位机，输出插座的另一端连接一串行器的一个输出端，串行器的输入端连接一可编程逻辑控制单元，输出插座的另一端还同时连接一LVDS接收芯片的输入端，LVDS接收芯片的输出端连接可编程逻辑控制单元，LVDS接收芯片通过输出插座接收下位机的串行回传数据，并与本机的回传数据合并后，顺次通过可编程逻辑控制单元以及串行器，由输入插座回传给上位机。由于利用了LVDS接收芯片，其回传的并行数据的传输速率高，特别适用于大容量数据的回传，拓宽了数据回传技术的应用范围。
Description
技术领域
本实用新型属于LED控制技术领域，尤其涉及一种LED模组通信电路及LED显示屏。
背景技术
目前的LED显示屏一般是采用LED模组分割显示技术，例如对于一个分辨率为1024×768像素的LED显示屏，可按64×48像素分为16×16个LED模组式分布的显示分区，即按横向纵向分成若干个分辨率固定的LED模组，而每排(或每列)LED模组间采用网络线相互级联实现通信。
在传统设计中，LED模组间的通讯广泛采用了高达几百MHz的串行低压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling，LVDS)通信和现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)相结合的技术，如图1示出了现有技术提供的LED模组通信电路的结构图。其通过输入插座连接上位机控制器，并通过与输入插座连接的解串器将上位机控制器传送的串行数据转换成并行数据后，传输给与解串器连接的可编程逻辑控制单元；可编程逻辑控制单元对其接收到的并行数据进行相应处理后，通过与其连接的串行器将处理后的数据(包括打包续传的视频数据或其它控制数据)经由输出插座传送给下一级LED模组。其中的可编程逻辑控制单元采用FPGA芯片，其中的解串器采用LVDS接收芯片，其中的串行器采用LVDS发送芯片。
由此，可以看出，现有技术提供的LED模组通信电路仅能实现级联的LED模组间的单向通信，而随着LED显示屏的芯片技术和显示技术的发展，用户的要求也越来越高，例如，需要各LED模组提供温度监测、环境亮度监测、单点开路短路故障诊断、单点颜色矫正等的回传信号，为此，现有技术进一步通过RS-485串行通信技术实现LED模组上述信号的回传功能。然而，由于RS-485串行通信技术所实现的数据传输速率低(一般为1Mbps的传输速率)，使得现有技术提供的LED模组通信电路不适用于大容量数据的回传，应用范围有限。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种LED模组通信电路，旨在解决现有技术为实现LED模组的信号回传功能而采用的RS-485串行通信技术不适用于大容量数据回传的问题。
本实用新型是这样实现的，一种LED模组通信电路，所述LED模组通信电路与一LED模组连接，所述LED模组通信电路包括输出插座，所述输出插座的一端连接下位机，所述输出插座的另一端连接一串行器的输出端，所述串行器的输入端连接一可编程逻辑控制单元，所述输出插座的另一端还同时连接一LVDS接收芯片的输入端，所述LVDS接收芯片的输出端连接所述可编程逻辑控制单元，所述LVDS接收芯片通过所述输出插座接收所述下位机的串行回传数据，并完成对所述串行回传数据的串并转换以及时钟恢复后，将转换后的并行回传数据传送给所述可编程逻辑控制单元；
所述串行器的输出端还通过一输入插座连接上位机，所述可编程逻辑控制单元对其接收到的并行回传数据与所述LED模组的回传数据合并后输出给所述串行器，所述串行器完成对其接收到的并行回传数据的并串转换、嵌入时钟、启动位和停止位处理后，将转换后的串行回传数据通过所述输入插座回传给所述上位机；
所述上位机是上位控制器或与所述LED模组级联的上一级LED模组；所述下位机是与所述LED模组级联的下一级LED模组。
在上述LED模组通信电路中，所述电路还包括：
第一解串器，其输入端连接所述输入插座，所述第一解串器的输出端连接所述可编程逻辑控制单元，所述第一解串器通过所述输入插座接收所述上位机传送的串行视频数据或控制数据，并完成该串行视频数据或控制数据的串并转换及时钟恢复后，将转换后的并行视频数据或控制数据传送给所述可编程逻辑控制单元，所述可编程逻辑控制单元对其接收到的并行视频数据或控制数据进行中继处理后输出给所述串行器，所述串行器对其接收到的并行视频数据或控制数据进行并串转换，并嵌入时钟、启动位和停止位后，再将此新的串行数据通过所述输入插座打包续传至所述下位机。
进一步地，所述第一解串器为一LVDS接收芯片。
更进一步地，所述LVDS接收芯片为1∶10或1∶16的LVDS解串器。
进一步地，所述可编程逻辑控制单元是FPGA芯片。
在上述LED模组通信电路中，所述输入插座和输出插座分别采用RJ45插座。
在上述LED模组通信电路中，所述串行器为一LVDS发送芯片。
进一步地，所述LVDS发送芯片为10∶1或16∶1的LVDS串行器。
本实用新型的另一目的在于提供一种LED显示屏，包括至少一个LED模组及与所述LED模组对应连接的LED模组通信电路，所述LED模组通信电路采用如上所述的LED模组通信电路。
由于本实用新型实施例提供的LED模组通信电路利用了LVDS接收芯片作为第二解串器来接收下位机回传的数据，其回传数据的传输速率高，对于1∶10或1∶16的LVDS解串器，其回传的并行数据的每一位数据的速率可达10-66Mbps，相当于采用RS-485回传数据的速率的10-66倍，特别适用于大容量数据的回传，拓宽了数据回传技术的应用范围。
附图说明
图1是现有技术提供的LED模组通信电路的结构图；
图2是本实用新型实施例提供的LED模组通信电路的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例通过LVDS接收芯片来接收下位机回传的数据。
图2示出了本实用新型实施例提供的LED模组通信电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
本实用新型实施例提供的LED模组通信电路与一LED模组连接，包括：输出插座25，该输出插座25的一端连接下位机，该输出插座25的另一端同时连接第二解串器26的输入端和串行器24的输出端，第二解串器26的输出端和串行器24的输入端分别连接可编程逻辑控制单元23，串行器24的输出端还通过输入插座21连接上位机。其中的上位机可以是上位控制器或与本机LED模组级联的上一级LED模组；其中的下位机是与本机LED模组级联的下一级LED模组；其中的输入插座21和输出插座25分别可以采用RJ45插座或DB9插座，当采用RJ45插座时，传输介质为非五类双绞线；其中的串行器24为一LVDS发送芯片，具体可以为面积不大、成本较低的10∶1或16∶1的LVDS串行器，如10∶1的LV1023芯片或16∶1的LV串行芯片；其中的第二解串器26为一LVDS接收芯片，具体可以为1∶10或1∶16的LVDS解串器，如1∶10的LV1224芯片或1∶16的LV解串芯片；其中的可编程逻辑控制单元23是FPGA芯片。
第二解串器26通过输出插座25接收下位机的串行回传数据，并完成对该串行回传数据的串并转换以及时钟恢复后，将转换后的并行回传数据传送给可编程逻辑控制单元23。该串行回传数据的传输速率可达100-660Mbps，且该串行回传数据可以包括针对上位机对LED模组进行的各种监测功能中一种或几种的回传数据，如针对温度监测、环境亮度监测、单点开路短路故障诊断、单点颜色矫正等监测中的一种或几种的回传数据。可编程逻辑控制单元23对其接收到的并行回传数据与本机LED模组的回传数据合并后输出给串行器24，串行器24完成对其接收到的并行回传数据的并串转换、嵌入时钟、启动位和停止位处理后，将转换后的串行回传数据通过输入插座21回传给上位机。
由于本实用新型实施例提供的LED模组通信电路利用了LVDS接收芯片作为第二解串器26来接收下位机回传的数据，其回传数据的传输速率高，对于10∶1或16∶1的LVDS解串器，其回传的并行数据的每一位数据的速率可达10-66Mbps，相当于采用RS-485回传数据的速率的10-66倍，特别适用于大容量数据的回传，拓宽了数据回传技术的应用范围。由于利用LVDS接收芯片作为第二解串器26接收回传数据时，回传数据的传输速率高，因此，在具体应用时，可以有选择性的将第二解串器26输出端的10位或16位并行引脚中的一个或多个与可编程逻辑控制单元23连接，以节省可编程逻辑控制单元23的资源。
本实用新型实施例提供的LED模组通信电路还包括第一解串器22，第一解串器22的输入端连接输入插座21，第一解串器22的输出端连接可编程逻辑控制单元23。第一解串器22通过输入插座21接收上位机传送的串行视频数据或控制数据，并完成该串行数据的串并转换及时钟恢复后，将转换后的并行视频数据或控制数据传送给可编程逻辑控制单元23，可编程逻辑控制单元23对其接收到的并行视频数据和/或控制数据，除按控制指令用于控制本级LED模组的显示外，还经过中继处理后输出给串行器24，串行器24对其接收到的并行视频数据和/或控制数据进行并串转换，并嵌入时钟、启动位和停止位后，再将此新的串行数据通过输入插座21打包续传至下位机。其中，第一解串器22为一LVDS接收芯片，具体可以为1∶10或1∶16的LVDS解串器，如1∶10的LV1224芯片或1∶16的LV解串芯片。
另外，本实用新型实施例中，可编程逻辑控制单元23是以半双工模式控制第一解串器22、第二解串器26以及串行器24的。例如，在上位机通过正程传送串行视频数据，通过逆程传送控制数据的正常工作状态，当控制数据没有回传指令时，可编程逻辑控制单元23通过第一解串器22接收并行视频数据和控制数据，并通过串行器24续传串行视频数据和控制数据，此时第二解串器26接收到的串行回传数据无效；当控制数据含有回传指令时，在该串行视频数据的逆程期间，可编程逻辑控制单元23通过第二解串器26接收并行的回传数据，并将该数据和本机的回传数据合并后通过串行器24回传给上位机，此时第一解串器22接收到的逆程传送控制数据无效，而不影响串行视频数据在正程期间的传输。当然，可编程逻辑控制单元23也可以在串行视频数据的全程期间内控制对回传数据的传输，而在全部回传数据传送完毕之后，自动恢复对视频数据的传送。
可选的，在串行频率较高时，为提高传输质量，还可在串行器24和输出插座25之间串接一个串行LVDS分配器，例如DS90CP22，将串行器24输出的高频数据流分别送到输入插座21和输出插座25。
可选的，在要求的串行频率更高或对成本不敏感时，可将串行器24、第一解串器22和第二解串器26改为两片双向10或16bit LVDS serdes，例如DS92LV16。
本实用新型实施例还提供了一种LED显示屏，包括至少一个LED模组及与LED模组分别对应连接的LED模组通信电路，该LED模组通信电路采用如上所述的LED模组通信电路。
由于本实用新型实施例提供的LED模组通信电路利用了LVDS接收芯片作为第二解串器来接收下位机回传的数据，其回传数据的传输速率高，对于1∶10或1∶16的LVDS解串器，其回传的并行数据的每一位数据的速率可达10-66Mbps，相当于采用RS-485回传数据的速率的10-66倍，特别适用于大容量数据的回传，拓宽了数据回传技术的应用范围；另外，在具体应用时，有选择性的将第二解串器输出端的10位或16位并行引脚中的一个或多个与可编程逻辑控制单元连接，节省了可编程逻辑控制单元的资源。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种LED模组通信电路，所述LED模组通信电路与一LED模组连接，所述LED模组通信电路包括输出插座，所述输出插座的一端连接下位机，所述输出插座的另一端连接一串行器的输出端，所述串行器的输入端连接一可编程逻辑控制单元，其特征在于，所述输出插座的另一端还同时连接一LVDS接收芯片的输入端，所述LVDS接收芯片的输出端连接所述可编程逻辑控制单元，所述LVDS接收芯片通过所述输出插座接收所述下位机的串行回传数据，并完成对所述串行回传数据的串并转换以及时钟恢复后，将转换后的并行回传数据传送给所述可编程逻辑控制单元；
所述串行器的输出端还通过一输入插座连接上位机，所述可编程逻辑控制单元对其接收到的并行回传数据与所述LED模组的回传数据合并后输出给所述串行器，所述串行器完成对其接收到的并行回传数据的并串转换、嵌入时钟、启动位和停止位处理后，将转换后的串行回传数据通过所述输入插座回传给所述上位机；
所述上位机是上位控制器或与所述LED模组级联的上一级LED模组；所述下位机是与所述LED模组级联的下一级LED模组。
2.如权利要求1所述的LED模组通信电路，其特征在于，所述电路还包括：
第一解串器，其输入端连接所述输入插座，所述第一解串器的输出端连接所述可编程逻辑控制单元，所述第一解串器通过所述输入插座接收所述上位机传送的串行视频数据或控制数据，并完成该串行视频数据或控制数据的串并转换及时钟恢复后，将转换后的并行视频数据或控制数据传送给所述可编程逻辑控制单元，所述可编程逻辑控制单元对其接收到的并行视频数据或控制数据进行中继处理后输出给所述串行器，所述串行器对其接收到的并行视频数据或控制数据进行并串转换，并嵌入时钟、启动位和停止位后，再将此新的串行数据通过所述输入插座打包续传至所述下位机。
3.如+权利要求2所述的LED模组通信电路，其特征在于，所述第一解串器为一LVDS接收芯片。
4.如权利要求3所述的LED模组通信电路，其特征在于，所述LVDS接收芯片为1:10或1:16的LVDS解串器。
5.如权利要求2所述的LED模组通信电路，其特征在于，所述可编程逻辑控制单元是FPGA芯片。
6.如权利要求1所述的LED模组通信电路，其特征在于，所述输入插座和输出插座分别采用RJ45插座。
7.如权利要求1所述的LED模组通信电路，其特征在于，所述串行器为一LVDS发送芯片。
8.如权利要求7所述的LED模组通信电路，其特征在于，所述LVDS发送芯片为10:1或16:1的LVDS串行器。
9.一种LED显示屏，包括至少一个LED模组及与所述LED模组对应连接的LED模组通信电路，其特征在于，所述LED模组通信电路采用如权利要求1至8任一项所述的LED模组通信电路。
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