CN201995071U - 一种视频和多路rs-232高速并传电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种视频和多路RS-232高速并传电路，其包括：多个RS-485下位机、差分转换模块、多路RS-232基频采样模块、并串编码模块、数据有效发生器、视频输入解码模块、视频数据转换模块、数据混合模块、数据高频通讯发送模块、数据高频通讯接收模块、数据基频解码模块、多路RS-232解码模块、上位机、视频数据编码模块和监视器。本实用新型支持一路视频和多路RS-232信号的高速并行传输，实现了LED显示屏现场视频播出和系统工作状态的同时监控，且不改变通讯协议，相当于大幅度的提高了RS-232信号的数据传输速率，增强了LED显示屏的监控功能，特别适用于大容量多通道数据和一路视频的同时回传。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED控制技术领域，尤其涉及一种视频和多路RS-232高速并传电路。
背景技术
在LED显示屏的应用中，显示屏的工作状态，尤其是广告屏的工作状态日益受到用户的重视，因为广告的播放往往是以秒来计算的，发生故障用户一般要求尽快修复。LED显示屏，尤其是户外屏，都离中心控制室很远，远的甚至可达几十公里。在通用LED显示屏控制系统的设计中，对电源的监测、控制板的监测、LED灯的故障探测已有相关的技术应用，例如对于一个分辨率为1024×768的LED显示屏，可按多排LED模组分成多个显示分区，而每个显示分区采用RS-485分布式通讯链路用于监控和故障数据的回传，各路RS-485信息汇总到分配器，再由分配器的FPGA对各路数据进行处理后通过光纤或千兆网传送到远端的控制器及计算机。
但如果能利用现有视频监控技术，实现对LED显示屏现场的视频和工作状态的实时监测，则具有重要的意义。
实用新型内容
本实用新型提供了一种视频和多路RS-232高速并传电路，其能以高数据传输速率实现LED显示屏现场视频画面和工作状态的同时监控，增强了LED显示屏的监控功能。
本实用新型的技术方案是：
一种视频和多路RS-232高速并传电路，包括：多个RS-485下位机、差分转换模块、多路RS-232基频采样模块、并串编码模块、数据有效发生器、视频输入解码模块、视频数据转换模块、数据混合模块、数据高频通讯发送模块、数据高频通讯接收模块、数据基频解码模块、多路RS-232解码模块、上位机、视频数据编码模块和监视器；
多个RS-485下位机的输出端分别通过差分转换模块与多路RS-232基频采样模块的输入端连接，多路RS-232基频采样模块的输出端分别通过并串编码模块、数据有效发生器与数据混合模块的输入端连接；视频输入解码模块的输出端经过视频数据转换模块与数据混合模块的输入端连接，数据混合模块的输出端与数据高频通讯发送模块连接；数据高频通讯接收模块的输出端经过数据基频解码模块分别与视频数据编码模块的输入端和多路RS-232解码模块的输入端连接，视频数据编码模块的输出端与监视器连接，多路RS-232解码模块的输出端与上位机连接；
差分转换模块将多个RS-485下位机输出的数据信号生成多路RS-232信号后输出到多路RS-232基频采样模块，多路RS-232基频采样模块对输入的多路RS-232信号同步采样，生成多路并行RS-232信号分别输出到并串编码模块和数据有效发生器；并串编码模块对输入的多路并行RS-232信号进行并串转换、打包处理后，输出一路基频数据信号到数据混合模块，数据有效发生器在收到任一路RS-232信号时将产生一总控数据有效信号输出到数据混合模块；
视频输入解码模块将输入的视频数据解码生成数字视频信号输出到视频数据转换模块，视频数据转换模块将输入的数字视频信号按基频转换后输出一路基频视频信号到数据混合模块，数据混合模块将基频视频信号、基频数据信号和总控数据有效信号在基频的作用下混合成一路编码的高频信号经过数据高频通讯发送模块送往数据高频通讯接收模块；
数据基频解码模块将数据高频通讯接收模块接收的单路高频信号进行串并解码转换，解码出的并行基频视频信号输出到视频数据编码模块，基频数据信号和总控数据有效信号输出到多路RS-232解码模块；多路RS-232解码模块在总控数据有效信号期间将接收到的基频数据信号恢复成多路RS-232信号输出到上位机进行相应处理，视频数据编码模块将基频视频信号转换成相应的视频数据输出到监控器进行显示。
本实用新型支持一路视频和多路RS-232信号高速并行传输，实现了LED显示屏现场视频播出和系统工作状态的同时监控，且不改变通讯协议，相当于大幅度的提高了RS-232信号的数据传输速率，增强了LED显示屏的监控功能，特别适用于大容量多通道数据和一路视频的同时回传。
附图说明
图1是本实用新型视频和多路RS-232高速并传电路在一实施例中的结构原理图；
图2是本实用新型的多路RS-232高速并传电路的编码设计示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例做一详细的阐述。
本实用新型的视频和多路RS-232高速并传电路，不仅能应用于LED显示屏领域，而且还能应用于监控领域或其他通讯领域，如图1，包括：
多个RS-485下位机11～1n、差分转换模块2、多路RS-232基频采样模块3、并串编码模块4、数据有效发生器5、视频输入解码模块6、视频数据转换模块7、数据混合模块8、数据高频通讯发送模块9、数据高频通讯接收模块10、数据基频解码模块11、多路RS-232解码模块12、上位机13、视频数据编码模块14和监视器15；
多个RS-485下位机11～1n的输出端分别通过差分转换模块2与多路RS-232基频采样模块3的输入端连接，多路RS-232基频采样模块3的输出端经过并传编码模块4与数据混合模块8的输入端连接，多路RS-232基频采样模块3的输出端还经过数据有效发生器5与数据混合模块8的输入端连接；视频输入解码模块6的输出端经过视频数据转换模块7与数据混合模块8的输入端连接，数据混合模块8的输出端与数据高频通讯发送模块9连接；数据高频通讯接收模块10的输出端经过数据基频解码模块11分别与视频数据编码模块14的输入端和多路RS-232解码模块12的输入端连接，视频数据编码模块14的输出端与监视器15连接，多路RS-232解码模块12的输出端与上位机13连接；
差分转换模块2将多个RS-485下位机11～1n输出的数据信号生成n路RS-232信号后输出到多路RS-232基频采样模块3，该差分转换模块2优选芯片MC3486；
多路RS-232基频采样模块3可以利用远程通讯的基准时钟对输入的n路RS-232信号同步采样，生成多路并行RS-232信号分别输出到并串编码模块4和数据有效发生器5；
并串编码模块4可以利用比RS-232波特率高数十、数百倍的远程通讯的基准时钟对输入的多路并行RS-232信号进行并串转换、打包处理后，输出一路基频数据信号到数据混合模块8；
数据有效发生器5在收到任一路RS-232信号时将产生一总控数据有效信号输出到数据混合模块8，由该数据有效信号保证RS-232信号的有效性；
视频输入解码模块6将输入的视频数据解码生成24位RGB或其他格式的数字视频信号输出到视频数据转换模块7；该视频输入解码模块6采用常规解码芯片，例如VGA或DVI等解码芯片；
视频数据转换模块7将输入的数字视频信号按基频转换后输出一路基频视频信号到数据混合模块；
数据混合模块8将基频视频信号、基频数据信号和总控数据有效信号在基频的作用下混合成一路8B/10B或16B/20B编码的高频信号经过数据高频通讯发送模块9送往数据高频通讯接收模块10；高数据混合模块8优选FPGA中串行速率可高达3.125G的Serdes硬核；
数据基频解码模块11将数据高频通讯接收模块10接收的单路高频信号进行串并解码转换，解码出的并行基频视频信号输出到视频数据编码模块14，基频数据信号和总控数据有效信号输出到多路RS-232解码模块12；该数据基频解码模块11优选FPGA中串行速率可高达3.125G的Serdes硬核；
多路RS-232解码模块12在总控数据有效信号期间将接收到的基频数据信号恢复成多路RS-232信号输出到上位机13进行相应处理；
视频数据编码模块14将基频视频信号转换成相应的视频数据(可以为VGA或DVI视频数据)输出到监控器15进行显示。
在一优选实施例中，所述多路RS-232基频采样模块3、并串编码模块4、数据有效发生器5、视频数据转换模块7、数据混合模块8可以由远端控制器中的FPGA设计实现。
另外，所述数据基频解码模块11和多路RS-232解码模块12也可以由近端主控器中的FPGA实现。
另外，所述数据高频通讯发送模块9和数据高频通讯接收模块10可以通过光纤或网线连接。
由此可见，本实用新型支持一路视频和多路RS-232信号高速并行传输，能实现LED显示屏现场视频播出和系统工作状态的同时监控，且不改变通讯协议，相当于大幅度的提高了RS-232信号的数据传输速率，增强了LED显示屏的监控功能，特别适用于大容量多通道数据和一路视频的同时回传。
图2是本实用新型的多路RS-232高速并传电路在一具体实施例中的编码设计示意图，该图中包括：基准时钟tef_clk、RS-232混合编码信号r_data和总控数据有效信号En；
基准时钟tef_clk可高达78.125-156.25MHz，是可高达1MHz波特率RS-232信号的数十上百倍；
RS-232混合编码信号r_data示出了8路RS-232的编码信号S1-S8，它是由基准时钟tef_clk高速锁存了并行的8路RS-232信号后再串行移位后产生；
总控数据有效信号En在任一路RS-232电路传送数据信息时自动产生，以保证多路RS-232信号混传的可靠性和接收端的有效解码。
以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种视频和多路RS-232高速并传电路，其特征在于，包括：多个RS-485下位机、差分转换模块、多路RS-232基频采样模块、并串编码模块、数据有效发生器、视频输入解码模块、视频数据转换模块、数据混合模块、数据高频通讯发送模块、数据高频通讯接收模块、数据基频解码模块、多路RS-232解码模块、上位机、视频数据编码模块和监视器；
多个RS-485下位机的输出端分别通过差分转换模块与多路RS-232基频采样模块的输入端连接，多路RS-232基频采样模块的输出端分别通过并串编码模块、数据有效发生器与数据混合模块的输入端连接；视频输入解码模块的输出端经过视频数据转换模块与数据混合模块的输入端连接，数据混合模块的输出端与数据高频通讯发送模块连接；数据高频通讯接收模块的输出端经过数据基频解码模块分别与视频数据编码模块的输入端和多路RS-232解码模块的输入端连接，视频数据编码模块的输出端与监视器连接，多路RS-232解码模块的输出端与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的视频和多路RS-232高速并传电路，其特征在于：所述多路RS-232基频采样模块、并串编码模块、数据有效发生器、视频数据转换模块、数据混合模块由远端控制器中的FPGA实现。
3.根据权利要求1或2所述的视频和多路RS-232高速并传电路，其特征在于：所述数据基频解码模块和多路RS-232解码模块由近端主控器中的FPGA实现。
4.根据权利要求1或2所述的视频和多路RS-232高速并传电路，其特征在于：所述数据高频通讯发送模块和数据高频通讯接收模块通过光纤或网线连接。
5.根据权利要求3所述的视频和多路RS-232高速并传电路，其特征在于：所述数据高频通讯发送模块和数据高频通讯接收模块通过光纤或网线连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103944583B (zh) * | 2014-04-28 | 2017-05-10 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | SerDes中高速串行信号的并行化处理方法及装置 |
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2010
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