CN201897946U - 一种lcd转换器及数据显示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于多媒体技术领域，提供了一种LCD转换器及数据显示系统，所述LCD转换器分别与多媒体设备和第三方显示设备连接，LCD转换器包括：与多媒体设备连接，接收多媒体设备传输的数据包的USB接口；与第三方显示设备连接，向第三方显示设备输出显示数据的多类型的LCD输出接口；与USB接口和多类型的LCD输出接口连接，通过USB接口接收多媒体设备发送的数据包，解析数据包，根据数据包的类型，进行初始化配置，或驱动第三方显示设备，或将数据包通过多类型的LCD输出接口传输到第三方显示设备，进行数据显示的主控制器，实现将多媒体设备的显示数据通过任意尺寸的显示设备的显示，降低了硬件设计的复杂问题。

Description

一种LCD转换器及数据显示系统

技术领域

本实用新型属于多媒体技术领域，尤其涉及一种LCD转换器及数据显示系统。

背景技术

个人便携式多媒体设备的呈现屏幕往往是一个小尺寸屏幕，一般不超过3寸，并且可能还支持到TV-out到电视的输出，或者更有甚者，在个人便携式多媒体设备的系统方案上，直接增加了一个迷你投影仪。

在现有的多媒体设备方案领域，多媒体设备的核心元件一一多媒体处理器所决定该设备所支持的显示屏幕的大小和外围能够支持的其他显示设备，或者外围的系统方案可能根据已有的多媒体处理的视频输出特性，增加其他转换电路来达到支持特定的显示设备功能。

显然这种显示设备的支持是局限的，因此厂商在选择多媒体处理器时，尽可能选择性能强的产品，因此，迫使多媒体处理器设计公司必须将自己的处理器设计的支持LCD的尺寸大一些，支持LCD屏幕的种类多一些，并留下丰富的接口，以提高芯片的竞争力。但结果是为了非特性场景的需求，将多媒体处理器越做越复杂，成本上升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LCD转换器，旨在解决现有技术提供的将便携式多媒体设备的内容数据显示到其他显示设备所采用的方案增加了硬件的成本，而且操作复杂的问题。

本实用新型是这样实现的，一种LCD转换器，其特征在于，所述LCD转换器分别与多媒体设备和第三方显示设备连接，所述LCD转换器包括：

与所述多媒体设备连接，接收所述多媒体设备传输的数据包，所述数据包包括命令数据包和显示数据包的USB接口；

与所述第三方显示设备连接，向所述第三方显示设备输出显示数据的多类型的LCD输出接口；以及

与所述USB接口和多类型的LCD输出接口连接，通过所述USB接口接收所述多媒体设备发送的数据包，解析所述数据包，根据所述数据包的类型，进行初始化配置，或驱动所述第三方显示设备，或将所述数据包通过所述多类型的LCD输出接口传输到所述第三方显示设备，进行数据显示的主控制器。

所述主控制器具体包括：

与所述USB接口连接，对接收到的数据包进行校验容错的校验单元；

与所述校验单元连接，根据接收到的数据包的控制字信息，对数据包进行解析的解析单元；

与所述USB接口连接，当接收到的数据包为命令数据包，且所述命令数据包为LCD配置参数包时，进行系统初始化配置，使处于待工作状态的初始化配置单元；

与所述USB接口和多类型的LCD输出接口连接，当接收到的数据包为命令数据包，且所述命令数据包为目标显示设备信息包时，对与所述多类型的LCD输出接口连接的第三方显示设备进行驱动，使其处于待工作状态的驱动单元；以及

与所述解析单元连接，当接收到的数据包为显示数据包时，保存所述解析单元解析得到的显示数据的至少一个显存。

所述主控制器还包括：

当所述USB接口接收到的显示数据包所包含的图像的显示尺寸大小与所述第三方显示设备的显示尺寸大小不一致时，对接收到的显示数据包进行图像缩放，使其与所述第三方显示设备的显示尺寸一致的缩放控制单元。

所述多类型的LCD输出接口包括AV接口、S端子、VGA接口、DVI接口和HDMI接口。

本实用新型的另一目的在于提供一种数据显示系统，所述系统包括：

对所述第三方显示设备信息进行配置，并向所述LCD转换器输出数据包的多媒体设备；

与所述多媒体设备连接，接收所述多媒体设备输出的数据包，同时解析所述数据包，根据所述数据包的类型，进行初始化配置，或驱动所述第三方显示设备，或将所述数据包通过所述多类型的LCD输出接口传输到所述第三方显示设备的LCD转换器；以及

与所述LCD转换器连接，显示所述LCD转换器输出的显示数据的第三方显示设备。

本实用新型提供的LCD转换器分别与多媒体设备和第三方显示设备连接，所述LCD转换器包括：与多媒体设备连接，接收多媒体设备传输的数据包的USB接口；与第三方显示设备连接，向第三方显示设备输出显示数据的多类型的LCD输出接口；与USB接口和多类型的LCD输出接口连接，通过USB接口接收多媒体设备发送的数据包，解析数据包，根据数据包的类型，进行初始化配置，或驱动第三方显示设备，或将数据包通过多类型的LCD输出接口传输到第三方显示设备，进行数据显示的主控制器，实现将多媒体设备的显示数据通过任意尺寸的显示设备的显示，降低了硬件设计的复杂问题。

附图说明

图1是本实用新型提供的LCD转换器的结构框图；

图2是本实用新型提供的控制器的结构框图；

图3是本实用新型提供的结合LCD转换器完成数据显示方法的实现流程图；

图4是本实用新型提供的主控制器的工作处理原理的实现流程图；

图5是本实用新型提供的数据显示系统的示意图。

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。

本实用新型提供的LCD转换器对多媒体设备的图像数据进行任意尺寸的显示，实现简单，降低了多媒体设备实现该目的所带来的硬件成本的问题。

本实用新型的目的在于提供一种LCD转换器，其特征在于，所述LCD转换器分别与多媒体设备和第三方显示设备连接，所述LCD转换器包括：

与所述多媒体设备连接，接收所述多媒体设备传输的数据包，所述数据包包括命令数据包和显示数据包的USB接口；

与所述第三方显示设备连接，向所述第三方显示设备输出显示数据的多类型的LCD输出接口；以及

与所述USB接口和多类型的LCD输出接口连接，通过所述USB接口接收所述多媒体设备发送的数据包，解析所述数据包，根据所述数据包的类型，进行初始化配置，或驱动所述第三方显示设备，或将所述数据包通过所述多类型的LCD输出接口传输到所述第三方显示设备，进行数据显示的主控制器。

所述主控制器具体包括：

与所述USB接口连接，对接收到的数据包进行校验容错的校验单元；

与所述校验单元连接，根据接收到的数据包的控制字信息，对数据包进行解析的解析单元；

与所述USB接口连接，当接收到的数据包为命令数据包，且所述命令数据包为LCD配置参数包时，进行系统初始化配置，使处于待工作状态的初始化配置单元；

与所述USB接口和多类型的LCD输出接口连接，当接收到的数据包为命令数据包，且所述命令数据包为目标显示设备信息包时，对与所述多类型的LCD输出接口连接的第三方显示设备进行驱动，使其处于待工作状态的驱动单元；以及

与所述解析单元连接，当接收到的数据包为显示数据包时，保存所述解析单元解析得到的显示数据的至少一个显存。

所述主控制器还包括：

当所述USB接口接收到的显示数据包所包含的图像的显示尺寸大小与所述第三方显示设备的显示尺寸大小不一致时，对接收到的显示数据包进行图像缩放，使其与所述第三方显示设备的显示尺寸一致的缩放控制单元。

所述多类型的LCD输出接口包括AV接口、S端子、VGA接口、DVI接口和HDMI接口。

本实用新型的另一目的在于提供一种数据显示系统，所述系统包括：

对所述第三方显示设备信息进行配置，并向所述LCD转换器输出数据包的多媒体设备；

与所述多媒体设备连接，接收所述多媒体设备输出的数据包，同时解析所述数据包，根据所述数据包的类型，进行初始化配置，或驱动所述第三方显示设备，或将所述数据包通过所述多类型的LCD输出接口传输到所述第三方显示设备的LCD转换器；以及

与所述LCD转换器连接，显示所述LCD转换器输出的显示数据的第三方显示设备。

本实用新型提供的LCD转换器分别与多媒体设备和第三方显示设备连接，所述LCD转换器包括：与多媒体设备连接，接收多媒体设备传输的数据包的USB接口；与第三方显示设备连接，向第三方显示设备输出显示数据的多类型的LCD输出接口；与USB接口和多类型的LCD输出接口连接，通过USB接口接收多媒体设备发送的数据包，解析数据包，根据数据包的类型，进行初始化配置，或驱动第三方显示设备，或将数据包通过多类型的LCD输出接口传输到第三方显示设备，进行数据显示的主控制器

图1示出了本实用新型提供的LCD转换器的结构框图，为了便于说明，图中仅给出了与本实用新型相关的部分。

本实用新型提供的LCD转换器分别与多媒体设备和第三方显示设备连接，LCD转换器接收所述多媒体设备发送的数据包，经过处理后，输出到所述第三方显示设备进行显示，其中，所述第三方显示设备可以包括多个，即多个第三方显示设备。

其中，所述LCD转换器包括：

USB接口与所述多媒体设备连接，接收所述多媒体设备传输的数据包，所述数据包包括命令数据包和显示数据包；多类型的LCD输出接口与所述第三方显示设备连接，向所述第三方显示设备输出显示数据；主控制器与所述USB接口和多类型的LCD输出接口连接，通过所述USB接口接收所述多媒体设备发送的数据包，解析所述数据包，根据所述数据包的类型，进行初始化配置，或驱动所述第三方显示设备，或将所述数据包通过所述多类型的LCD输出接口传输到所述第三方显示设备，进行数据显示。

在本实用新型中，上述USB接口用来传输大数据，是一个非实时性的，当本实用新型提供的LCD转换器插入到所述多媒体设备时，多媒体设备对LCD转换器进行识别枚举。

作为本实用新型的一个具体实施例，如图2所示，校验单元与所述USB接口连接，对接收到的数据包进行校验容错；解析单元与所述校验单元连接，根据接收到的数据包的控制字信息，对数据包进行解析；当接收到的数据包为命令数据包，且所述命令数据包为LCD配置参数包时，与所述USB接口连接的初始化配置单元进行系统初始化配置，使处于待工作状态；当接收到的数据包为命令数据包，且所述命令数据包为目标显示设备信息包时，与所述USB接口和多类型的LCD输出接口连接的驱动单元对与所述多类型的LCD输出接口连接的第三方显示设备进行驱动，使其处于待工作状态；当然，本实用新型中，主控制器还至少包括一个显存，其与所述解析单元连接，当接收到的数据包为显示数据包时，保存所述解析单元解析得到的显示数据。

其中，上述命令数据包包括多种情况，具体包括LCD配置参数包和目标显示设备信息等。

作为本实用新型的另一个实施例，当所述USB接口接收到的显示数据包所包含的图像的显示尺寸大小与所述第三方显示设备的显示尺寸大小不一致时，缩放控制单元对接收到的显示数据包进行图像缩放，使其与所述第三方显示设备的显示尺寸一致，而且，将缩放操作后的显示数据存放于与所述接收到的显示数据包不同的显存中，由输出控制的时序逻辑不停的向第三方显示设备刷数据；其中：

LCD转换器需要从多媒体设备获取的目标显示设备信息至少包括第三方显示设备(目标显示设备)的类型、分辨率和显示方式(帧率、场、隔行扫描和制式等信息)；LCD转换器需要从多媒体设备获取的目标显示设备信息的扩展包括输入数据场标记、输入数据行标记、对输出的显示数据的位置信息补充说明和输入数据的分辨率等，即数据包包含一控制字，该控制描述有该数据包的类型，当数据包为显示数据包时，该控制字还包括该显示数据在第三方显示设备的显示位置的信息。

为节约多媒体设备和LCD转接器之间传输的数据量所需要的带宽，并兼顾USB传输数据的容错性，二者之间的每个传输数据包合理切分成预设长度的小包，每个小包数据附加该段数据相对与输入图像的位置信息和简单数据容错校验。

在本实用新型中，多类型的LCD输出接口包括但不限于AV接口、S端子、VGA接口、DVI接口和HDMI接口，即LCD转换器集成多种类型的接口，当其中一个接口处于工作状态时，其他接口处于休眠状态，其中：

显示设备主要有液晶电视、CRT显示器、CRT电视和投影仪，这些显示设备的在完成缩放之后的数据填满输出显存，由输出控制的时序逻辑不停获取显示数据向接口上刷屏。主要的显示器接口为AV接口(即红白左右声道的音频线和黄色的视频线)、S端子、VGA接口(投影仪和电脑显示器的主要接口)、DVI接口(用以替换VGA的全数字传输电脑显示器接口)和HDMI接口(全数字传输音频，视频的高清显示器接口)。

LCD转换器的多类型的LCD输出接口，实际上是有多个不同类型接口的时序逻辑模块组成，每个模块分别支持一种接口时序，同时每种类型的数据接口模块还可以选择附加相应接口是否连通的检测电路，用于LCD转换器缩减不必要电路的功耗。

在本实用新型中，由于LCD转换器本省不带电源，因此当其没有与多媒体设备通过USB口连通时，转换器本省完全处于掉电状态。当转接器的USB口插入到多媒体设备时，由USB口进行对转换器进行供电，并激活转换器的图像数据传输接口逻辑。

图3示出了本实用新型提供的结合LCD转换器完成数据显示方法的实现流程，其具体的步骤如下所述：

在步骤S301中，主控制器通过USB接口接收多媒体设备发送的数据包，所述数据包包括命令数据包和显示数据包。

在本实用新型中，对于接收到的数据包，根据其数据包的控制字来判断数据包的类型。

在步骤S302中，主控制器解析所述数据包，根据所述数据包的类型，进行初始化配置，或驱动所述第三方显示设备，或将所述数据包通过所述多类型的LCD输出接口传输到所述第三方显示设备，进行数据显示。

该步骤即给出了主控制器的主要工作原理，下述给出具体的操作步骤：

作为本实用新型的另一个实施例，图4示出了本实用新型提供的主控制器的工作处理原理的实现流程，其具体的步骤如下所述：

在步骤S401中，校验单元对接收到的数据包进行校验容错。

在本实用新型中，校验单元对数据包进行容错校验，如果出错，则直接丢弃。

在步骤S402中，解析单元根据接收到的数据包的控制字信息，对数据包进行解析。

在本实用新型中，多媒体设备传输给LCD转换器的数据包都包含一控制字，该控制字用以标识该数据包的类型，数据包的类型包括命令数据包和显示数据包，其中，命令数据包包含LCD转换器初始化配置数据、第三方显示设备的驱动程序以及第三方显示设备的目标显示设备信息。

在步骤S403中，当接收到的数据包为命令数据包，且所述命令数据包为LCD配置参数包时，初始化配置单元进行系统初始化配置，使处于待工作状态。

在本实用新型中，LCD转接器不能自适应识别外接设备。因此在USB接口传输的数据中，必不可少的需要将配置命令融入到USB传输数据中。

其中，LCD转换器本身是一个被动接收设备和静态转换设备，因此需要借助于多媒体设备的处理器，通过配置命令参数，将这些配置命令参数以数据方式传递给LCD转换器，因此多媒体设备通过USB接口向LCD转换器发送的数据包含控制字，该控制字协议区分接收到的数据包是命令包还是显示数据包，并设定不同的数据和命令地址空间。

在步骤S404中，当接收到的数据包为命令数据包，且所述命令数据包为目标显示设备信息包时，驱动单元对与所述多类型的LCD输出接口连接的第三方显示设备进行驱动，使其处于待工作状态。

在步骤S405中，当接收到的数据包为显示数据包时，将所述解析单元解析得到的显示数据保存在显存中。

在本实用新型中，该保存的显示数据可以是不需要图像大小尺寸缩放的数据，也可以是进行图像大小尺寸缩放之后的数据，当然，作为本实用新型的一个实施例，也可以将执行缩放操作的显示数据存放到第二显存。

在本实用新型中，LCD转换器将显示数据输出到第三方显示设备的实现可以理解为：

a)内部时钟源PLL和输出时钟产生电路；

b)接收一个数据包的显示数据缓冲；

c)数据填写内部显存逻辑；

d)至少能容纳一行完整最大输入尺寸第一显示数据缓冲；

e)至少能容纳一帧完整最大输出尺寸第二显存；

f)输入到输出转换缩放逻辑；

g)输出到终端的各种接口时序电路。

其中，LCD转换器的PLL所产生内部逻辑时钟和向外输出时钟，取决于在应用模式下，输入图像尺寸的大小和输出终端刷屏的要求。当通过USB接收到的数据包被判定为显示数据时，将USB接收数据缓冲通过与显示数据包缓冲置换，让USB数据的传输不至于被后续的数据操作而打断。

作为本实用新型的另一个实施例，图5示出了本实用新型提供的数据显示系统的示意图，该系统包括多媒体设备、LCD转换器和第三方显示设备，其中，多媒体设备对对所述第三方显示设备的显示信息进行配置，并向所述LCD转换器输出数据包；LCD转换器与所述多媒体设备连接，接收所述多媒体设备输出的数据包，同时解析所述数据包，根据所述数据包的类型，进行初始化配置，或驱动所述第三方显示设备，或将所述数据包通过所述多类型的LCD输出接口传输到所述第三方显示设备；第三方显示设备与所述LCD转换器连接，显示所述LCD转换器输出的显示数据，其中，多媒体设备显示器显示的数据与所述第三方显示设备显示的数据相同，也可以不同。

其中，结合图5，假设多个体设备的显示屏显示是显示场景1，第三方显示设备(S端子、RGB屏幕和MPU屏等)也可以显示该显示场景1，当然也可以显示其他显示场景(例如图中所示的场景2、3等)，在此不用以限制本实用新型。

作为本实用新型的一个具体实施例，假设当前应用场景为：

1.多媒体设备为手机，拥有320x240的MPU屏；

2.多媒体设备包含一个mini USB口；

3.LCD转接器包含了一端mini USB接头，一个LCD转换器主体，一个VGA输出接口，一个HDMI输出接口，一个DVI接口；

4.用户要将手机上播放的视频，输出到1280x720DVI接口的液晶电视上。

由于作为多媒体设备的手机本身为较早的产品，并不能支持大屏显示，也没有任何其他的转接接口，因此，需要在用户的手机上增加LCD转换器的USB驱动等相关程序。

安装完毕LCD转接器的USB驱动后，在手机上插上LCD转接器的USB接口，在USB驱动的枚举情况下，LCD转接器被识别，并进入LCD转接器的菜单设置。

通过多媒体设备的LCD转换器的应用程序，引导用户设置了当前多媒体设备的显存的大小、目标显示器的显示大小、目标显示器的接口类型等数据。

该应用程序通过调用系统函数获取当前显存区域地址，显存更新数据区间，按照协议将显示数据和命令数据打包向USB接口发送。

LCD转换器的主控制器的主控逻辑，在自适应模式下，设定系统的最高PLL时钟，并向各个控制逻辑(控制各路不同类型的接口)分配好系统时钟，当系统时钟稳定后，才真正开始显示数据的转换工作。

LCD转换器的主控逻辑，先将数据暂存到USB缓冲区，对最新收到的数据按照数据格式进行检测和分析，实时检测命令的改动和显示数据的更新。

LCD转换器的主控制器，根据命令配置，检测到显示数据的图像实际有效为640x480的尺寸(多媒体设备将此图像尺寸的进行了缩放，再送到多媒体设备显示屏去显示)，故第一显存的开放的区域为640宽度的一条图像数据。随着新的数据进来，转换器的主控对显示数据进行放大到1280x720，并流水式放置到第二显存中，第二显存所开辟的空间正好为1280x720x3 RGB三色像素空间。

DVI接口逻辑电路不断的从第二显存中获取显示数据，根据DVI的接口将显示数据按照合理的时序往液晶电视上传送，此时用户能在电视上看到完整的播放内容。

上述仅为本实用新型的一个具体实施例，在此不用以限制本实用新型。

本实用新型提供的LCD转换器分别与多媒体设备和第三方显示设备连接，所述LCD转换器包括：USB接口与所述多媒体设备连接，接收所述多媒体设备传输的数据包，所述数据包包括命令数据包和显示数据包；多类型的LCD输出接口与所述第三方显示设备连接，向所述第三方显示设备输出显示数据；主控制器与所述USB接口和多类型的LCD输出接口连接，通过所述USB接口接收所述多媒体设备发送的数据包，解析所述数据包，根据所述数据包的类型，进行初始化配置，或驱动所述第三方显示设备，或将所述数据包通过所述多类型的LCD输出接口传输到所述第三方显示设备，进行数据显示，实现将多媒体设备的显示数据通过任意尺寸的显示设备的显示，降低了硬件设计的复杂问题。

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 (5)

1.一种LCD转换器，其特征在于，所述LCD转换器分别与多媒体设备和第三方显示设备连接，所述LCD转换器包括：

与所述多媒体设备连接，接收所述多媒体设备传输的数据包，所述数据包包括命令数据包和显示数据包的USB接口；

与所述第三方显示设备连接，向所述第三方显示设备输出显示数据的多类型的LCD输出接口；以及

与所述USB接口和多类型的LCD输出接口连接，通过所述USB接口接收所述多媒体设备发送的数据包，解析所述数据包，根据所述数据包的类型，进行初始化配置，或驱动所述第三方显示设备，或将所述数据包通过所述多类型的LCD输出接口传输到所述第三方显示设备，进行数据显示的主控制器。

2.如权利要求1所述的LCD转换器，其特征在于，所述主控制器具体包括：

与所述USB接口连接，对接收到的数据包进行校验容错的校验单元；

与所述校验单元连接，根据接收到的数据包的控制字信息，对数据包进行解析的解析单元；

与所述USB接口连接，当接收到的数据包为命令数据包，且所述命令数据包为LCD配置参数包时，进行系统初始化配置，使处于待工作状态的初始化配置单元；

与所述USB接口和多类型的LCD输出接口连接，当接收到的数据包为命令数据包，且所述命令数据包为目标显示设备信息包时，对与所述多类型的LCD输出接口连接的第三方显示设备进行驱动，使其处于待工作状态的驱动单元；以及

与所述解析单元连接，当接收到的数据包为显示数据包时，保存所述解析单元解析得到的显示数据的至少一个显存。

3.如权利要求2所述的LCD转换器，其特征在于，所述主控制器还包括：

当所述USB接口接收到的显示数据包所包含的图像的显示尺寸大小与所述第三方显示设备的显示尺寸大小不一致时，对接收到的显示数据包进行图像缩放，使其与所述第三方显示设备的显示尺寸一致的缩放控制单元。

4.如权利要求1所述的LCD转换器，其特征在于，所述多类型的LCD输出接口包括AV接口、S端子、VGA接口、DVI接口和HDMI接口。

5.一种数据显示系统，其特征在于，所述系统包括：

对所述第三方显示设备信息进行配置，并向所述LCD转换器输出数据包的多媒体设备；

与所述多媒体设备连接，接收所述多媒体设备输出的数据包，同时解析所述数据包，根据所述数据包的类型，进行初始化配置，或驱动所述第三方显示设备，或将所述数据包通过所述多类型的LCD输出接口传输到所述第三方显示设备的LCD转换器；以及

与所述LCD转换器连接，显示所述LCD转换器输出的显示数据的第三方显示设备。

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