CN211236355U - 光电转换设备、显示控制系统和显示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种光电转换设备，包括：光模块，具有用于外接光纤的光纤接口；至少一个以太网PHY芯片，其中每一个所述以太网PHY芯片包括通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口和多个BASE‑T协议接口，且所述通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口电连接所述光模块；以及多个网口，其中每一个所述网口电连接所述至少一个以太网PHY芯片的一个所述BASE‑T协议接口。本实用新型实施例可提供大带宽的光纤数据输入并可将其转成较大带宽的网口输出，满足了大带宽的要求。

Description

光电转换设备、显示控制系统和显示系统

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种光电转换设备、一种显示控制系统和一种显示系统。

背景技术

USXGMII是由CISCO公司定义的业界通用串行XG接口协议标准。该协议标准又分为Single和Multiport两种模式标准。USXGMII-Multiport标准定义只有一条物理链路，其速率可为5.15625Gbps、10.3125Gbps、20.625Gbps等。而对于每条物理链路，其具有多条逻辑链路，每条逻辑链路对应的速率根据物理链路的工作速率不同，可相应发生变化，例如：是10G/5G/2.5G/1G/100M/10Mbps；各条逻辑链路是完全独立的，且其是符合IEEE802.3定义的XGBASE-R和XGMII协议标准的。当今，LED显示屏行业已经逐渐发展到小间距乃至微小间距状态，意味着LED显示模组的单位面积需要接收的像素数据越来越多，传统光电转换设备的1G网口的性能已经不能满足客户的需求，因此就需要提供更大带宽如5G带宽的传输带宽以满足该需求。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种光电转换设备、一种显示控制系统和一种显示系统，可将大带宽的光纤输入转换成多个大带宽的网口输出，提高了发送卡对大带宽的需求。

一方面，本实用新型实施例提供一种光电转换设备，包括：光模块，具有用于外接光纤的光纤接口；至少一个以太网PHY芯片，其中每一个所述以太网PHY芯片包括通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口和多个BASE-T协议接口，且所述通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口电连接所述光模块；以及多个网口，其中每一个所述网口电连接所述至少一个以太网PHY芯片的一个所述BASE-T协议接口。

本实用新型实施例通过采用具有通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口的以太网PHY芯片，解决了现有的1G网口只支持1G接收卡级联，带宽小，对于大容量、小间距的LED屏，需要更多的发送卡和接收卡，配屏方案的限制多，网线传输距离短，远距离传输无法实现的问题，实现了光、电信号之间的转换，提供大带宽的光纤数据输入，以及不同传输带宽如1G、5G带宽的网口输出。

在本实用新型的一个实施例中，每一个所述以太网PHY芯片的所述通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口通过两对差分信号线电连接至所述光模块。

在本实用新型的一个实施例中，所述光模块为具有40Gbps物理传输带宽的光模块，所述至少一个以太网PHY芯片为两个以太网PHY芯片，每一个所述以太网PHY芯片的所述多个BASE-T协议接口为四个BASE-T协议接口，且所述多个网口为八个网口。

在本实用新型的一个实施例中，所述网口通过网络变压器电连接一个所述BASE-T协议接口。

在本实用新型的一个实施例中，所述通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口为USXGMII接口，每一个所述以太网PHY芯片为基于USXGMII协议的5GBASE-T型以太网PHY芯片。

另一方面，本实用新型实施例提供的一种显示屏控制系统，包括：发送卡，包括第二光模块，其中所述第二光模块具有第二光纤接口；如上述所述的光电转换设备，其中所述光电转换设备的所述光模块的所述光纤接口通过光纤连接所述第二光纤接口；以及第一接收卡群组，电连接所述多个网口中的第一网口且包括用于带载LED显示模组的一个或级联的多个第一接收卡，其中每一个所述第一接收卡包括具有第一物理传输带宽的以太网PHY芯片，且所述第一物理传输带宽为1Gbps或5Gbps。

在本实用新型的一个实施例中，所述的显示控制系统还包括：第二接收卡群组，电连接所述多个网口中的第二网口且包括用于带载LED显示模组的一个或级联的多个第二接收卡，其中每一个所述第二接收卡包括具有第二物理传输带宽的以太网PHY芯片，所述第二物理传输带宽为1Gbps或5Gbps，且所述第二物理传输带宽与所述第一物理传输带宽不同。

在本实用新型的一个实施例中，所述发送卡包括：视频接口、视频解码器、可编程逻辑器件和微控制器，所述视频解码器电连接在所述视频接口与所述可编程逻辑器件之间，所述第二光模块电连接所述可编程逻辑器件，以及所述微控制器分别电连接所述可编程逻辑器件、所述视频解码器和所述第二光模块。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一接收卡包括输入网口、第二可编程逻辑器件、第二微控制器和LED显示模组接口；所述第二微控制器和所述LED显示模组接口分别电连接所述第二可编程逻辑器件，且所述具有第一物理传输带宽的以太网PHY芯片电连接在所述第二可编程逻辑器件和所述输入网口之间。

另一方面，本实用新型实施例提供的一种显示系统，包括：如上述所说的显示控制系统；以及LED显示屏，电连接所述显示控制系统的所述第一接收卡群组，且所述LED显示屏的至少一部分LED显示模组由所述第一接收卡群组带载。

上述一个或多个技术方案可以具有如下优点或有益效果：本实用新型实施例通过以光电转换设备，实现了光、电信号之间的转换以及提供了大带宽40G、远距离的数据输入，以及大带宽、高性能的5G网口输出，且网口同时兼容5G、1G两种速率，满足新旧两种接收卡，丰富配屏方案，且更加适合于LED小间距及微小间距产品。解决了由于现有的1G网口只支持1G接收卡级联，带宽小，对于大容量、小间距的LED屏，需要更多的发送卡和接收卡，配屏方案的限制多，网线传输距离短，远距离传输无法实现的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型第一实施例提供的光电转换设备结构示意图。

图2为图1中的光电转换设备的进一步结构示意图。

图3为图1中的光电转换设备的进一步结构示意图。

图4为图1中的以太网PHY芯片的主要电路连接关系示意图。

图5为图1中的网口的主要电路连接关系示意图。

图6为本实用新型第二实施例提供的显示控制系统的结构示意图。

图7为图6中的显示控制系统的进一步结构示意图。

图8为接收卡的结构示意图。

图9为本实用新型第三实施例提供的显示系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

【第一实施例】

如图1所示，本实用新型第一实施例提供了一种光电转换设备100。具体地，本实用新型实施例提供的光电转换设备例如包括：光模块110、至少一个以太网PHY芯片120、多个网口130等。

光模块110具有用于外接光纤的光纤接口。具体地，光模块110为具有40Gbps物理传输带宽的光模块，其光纤接口可以接入40Gbps带宽的光纤。

如图1示，每一个以太网PHY芯片120包括通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口121和多个BASE-T协议接口122，且通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口121电连接光模块110。其中，以太网PHY芯片120可以是AGR414C型以太网PHY芯片或者是AGR411C型以太网PHY芯片。当然，本实用新型实施例不限于此。

每一个网口130电连接至少一个以太网PHY芯片120的一个BASE-T协议接口122。网口130例如分别是以太网接口如RJ45网口。

这样一来，通过在光电转换设备100中设置以太网PHY芯片120，实现了光、电信号之间的转换以及大带宽即5G数据传输，解决了由于现有的1G网口只支持1G接收卡级联，带宽小，对于大容量、小间距的LED屏，需要更多的发送卡和接收卡，配屏方案的限制多，网线传输距离短，远距离传输无法实现的问题。

进一步地，如图2所示，每一个以太网PHY芯片120的通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口121通过两对差分信号线电连接至光模块110。每对差分信号线传输10G，这样一来，单个以太网PHY芯片120就可以接收20G带宽的光纤输入，因此接收40G的输入带宽就需要设置两个以太网PHY芯片120。每一个以太网PHY芯片120的多个BASE-T协议接口为四个BASE-T协议接口122，且多个网口130为八个网口。

进一步地，如图2所示，网口130还可以通过网络变压器150电连接BASE-T协议接口122。此处可以理解的是，在一个网口130与一个BASE-T协议接口122之间电连接有一个网络变压器150，也可以是多个网口130共用一个网络变压器150，连接到一个BASE-T协议接口122。当然，本实用新型不限于此。

进一步地，如图3所示，光电转换设备100还可以包括：微控制器160例如为MCU(Microcontroller Unit)，微控制器160连接光模块110、连接以太网PHY芯片120，微控制器160用于复位以太网PHY芯片120，读取以太网PHY芯片120的配置信息，配置光纤接口等。

如图3所示，光电转换设备100还可以包括非易失性存储器170。非易失性存储器170例如为FLASH(Flash EEPROM Memory，闪存)。非易失性存储器170连接微控制器160，用于存储以太网PHY芯片120的配置信息等。

如图3所示，光电转换设备100还可以包括时钟芯片180。时钟芯片180，连接在两个以太网PHY芯片120之间，用于向以太网PHY芯片提供时钟信号。

如图3所示，光电转换设备100还可以包括非易失性存储器190。非易失性存储器190例如为FLASH。非易失性存储器190连接以太网PHY芯片120，用于存储以太网PHY芯片的固件程序等。

电源模块200，连接微控制器160和以太网PHY芯片120，用于给以太网PHY芯片120、微控制器160、非易失性存储器170、时钟芯片180、非易失性存储器190等供电。

本实施例中部分元件的主要电路连接关系参见图4和图5。具体地，图4为以太网PHY芯片120的主要电路连接关系图，图5为网口130的主要电路连接关系图。

综上所述，本实用新型实施例通过光电转换设备，实现了光、电信号之间的转换以及提供了大带宽如40G、远距离的数据输入，大带宽、高性能的5G网口，且网口同时兼容5G、1G两种速率，满足新旧两种接收卡，丰富了配屏方案。且更加适合于LED小间距及微小间距产品。解决了由于现有的1G网口只支持1G接收卡级联，带宽小，对于大容量、小间距的LED屏，需要更多的发送卡和接收卡，配屏方案的限制多，网线传输距离短，远距离传输无法实现的问题。

【第二实施例】

如图6所示，本实用新型第二实施例提供了一种显示控制系统300。显示控制系统300例如包括依次连接的发送卡310、光电转换设备320和接收卡群组330。

如图7所示，发送卡310例如包括光模块311，其中光模块311具有第二光纤接口。

光电转换设备320，其为如前述第一实施例提供的光电转换设备100，其中光电转换设备320的光模块321的光纤接口通过光纤连接发送卡310的光模块311的第二光纤接口。

接收卡群组330电连接光电转换设备320的多个网口323中的一个网口。接收卡群组330包括用于带载LED显示模组的一个或级联的多个接收卡331，其中每一个接收卡331包括具有第一物理传输带宽的以太网PHY芯片。第一物理传输带宽例如为1Gbps或5Gbps。这样就可以自适应调节传输速率。

进一步地，如图7所示，显示控制系统300还例如包括接收卡群组340。接收卡群组340电连接多个网口323中的第二网口且包括用于带载LED显示模组的一个或级联的多个接收卡341。其中，每一个所述接收卡341包括具有第二物理传输带宽的以太网PHY芯片，所述第二物理传输带宽为1Gbps或5Gbps，且所述第二物理传输带宽与所述第一物理传输带宽不同。举例来说，接收卡341的传输带宽为1Gbps或5Gbps之一，则接收卡331的传输带宽为1Gbps或5Gbps之另一。这样一来就可以兼容1G和5G的卡。进一步地，接收卡341的和结构可例如与接收卡331大致相同，但是以太网PHY芯片的物理传输带宽不同。

进一步地，如图7所示，发送卡310还可以包括：视频接口312、视频解码器313、可编程逻辑器件314和微控制器315。视频解码器313电连接在视频接口312与可编程逻辑器件314之间。光模块311电连接可编程逻辑器件314。微控制器315分别电连接可编程逻辑器件314、视频解码器313和光模块311。

其中，视频接口312可以是HDMI(High Definition Multimedia Interface，高清多媒体接口)接口，还可以是DVI(Digital Visual Interface，数字视频接口)接口或者是其他能够提供视频信号或虚拟视频信号的视频接口。视频解码器313可以是ADV7612型HDMI接收器，当然还可以是其他类型视频解码芯片，本实用新型实施例不限于此。

可编程逻辑器件314例如是FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)器件，FPGA器件可以是Xilinx公司的Kinetx-7系列FPGA芯片比如XC7K325T芯片，当然还可以是其他FPGA芯片，本实用新型实施例不限于此。可编程逻辑器件314主要用于对接收到的视频数据进行图像处理例如缩放等、打包成数据包并通过光电转换设备传至接收卡。

更进一步地，如图8所示，接收卡331包括输入网口3311、具有第一物理传输带宽的以太网PHY芯片3312、可编程逻辑器件3313、微控制器3314和LED显示模组接口3315。微控制器3314和LED显示模组接口3315分别电连接可编程逻辑器件3313，且具有第一物理传输带宽的以太网PHY芯片3312电连接在可编程逻辑器件3313和输入网口3311之间。可编程逻辑器件3313主要用于解析光电转换设备320传输过来的图像数据，并进行处理得到显示数据和控制信号数据，然后通过LED显示模组接口3315输出到显示屏以供显示。

其中，LED显示模组接口3315例如包括一个或多个LED灯板接口，LED灯板接口可例如为接插连接器，比如排针接插件或排母接插件等。

综上，本实用新型实施例中通过光电转换设备连接发送卡和接收卡群组，实现大带宽如40G的数据传输，以及通过光电转换设备实现了光、电信号之间的转换，满足大带宽、远距离的数据传输，以及光电转换设备提供多个的5G网口传输，提高了接口带载，且同一个网口支持5G、1G两种速率，满足新旧不同的接收卡，且速率可根据连接的接收卡数据接收速率自适应调节。解决了由于现有的1G网口只支持1G接收卡级联，带宽小，对于大容量、小间距的LED屏，需要更多的发送卡和接收卡，配屏方案的限制多，网线传输距离短，远距离传输无法实现的问题。

【第三实施例】

如图9所示，本实用新型第三实施例提供了一种显示系统400。LED显示系统400例如包括：显示控制系统410和LED显示屏420。LED显示屏420连接显示控制系统410。

显示控制系统410可例如为前述第二实施例提供的显示控制系统300。

LED显示屏420电连接显示控制系统410的第一接收卡群组，且LED显示屏420的至少一部分LED显示模组由第一接收卡群组带载，用于显示相应画面。LED显示屏可例如包括至少一个LED显示模组，每个LED显示模组包括至少一个LED灯板。

本实施例提供的显示系统400的具体实现过程和技术效果可参考前述实施例的描述，此处不再赘述。

此外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本实用新型的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本实用新型的实用新型目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。

在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光电转换设备，其特征在于，包括：

光模块，具有用于外接光纤的光纤接口；

至少一个以太网PHY芯片，其中每一个所述以太网PHY芯片包括通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口和多个BASE-T协议接口，且所述通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口电连接所述光模块；以及

多个网口，其中每一个所述网口电连接所述至少一个以太网PHY芯片的一个所述BASE-T协议接口。

2.如权利要求1所述的光电转换设备，其特征在于，每一个所述以太网PHY芯片的所述通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口通过两对差分信号线电连接至所述光模块。

3.如权利要求2所述的光电转换设备，其特征在于，所述光模块为具有40Gbps物理传输带宽的光模块，所述至少一个以太网PHY芯片为两个以太网PHY芯片，每一个所述以太网PHY芯片的所述多个BASE-T协议接口为四个BASE-T协议接口，且所述多个网口为八个网口。

4.如权利要求1所述的光电转换设备，其特征在于，所述网口通过网络变压器电连接一个所述BASE-T协议接口。

5.如权利要求1所述的光电转换设备，其特征在于，所述通用串行多吉比特媒体独立接口协议接口为USXGMII接口，每一个所述以太网PHY芯片为基于USXGMII协议的5GBASE-T型以太网PHY芯片。

6.一种显示控制系统，其特征在于，包括：

发送卡，包括第二光模块，其中所述第二光模块具有第二光纤接口；

如权利要求1至5任意一项所述的光电转换设备，其中所述光电转换设备的所述光模块的所述光纤接口通过光纤连接所述第二光纤接口；以及

第一接收卡群组，电连接所述多个网口中的第一网口且包括用于带载LED显示模组的一个或级联的多个第一接收卡，其中每一个所述第一接收卡包括具有第一物理传输带宽的以太网PHY芯片，且所述第一物理传输带宽为1Gbps或5Gbps。

7.如权利要求6所述的显示控制系统，其特征在于，还包括：

第二接收卡群组，电连接所述多个网口中的第二网口且包括用于带载LED显示模组的一个或级联的多个第二接收卡，其中每一个所述第二接收卡包括具有第二物理传输带宽的以太网PHY芯片，所述第二物理传输带宽为1Gbps或5Gbps，且所述第二物理传输带宽与所述第一物理传输带宽不同。

8.如权利要求6所述的显示控制系统，其特征在于，所述发送卡包括：视频接口、视频解码器、可编程逻辑器件和微控制器，所述视频解码器电连接在所述视频接口与所述可编程逻辑器件之间，所述第二光模块电连接所述可编程逻辑器件，以及所述微控制器分别电连接所述可编程逻辑器件、所述视频解码器和所述第二光模块。

9.如权利要求6所述的显示控制系统，其特征在于，所述第一接收卡包括输入网口、第二可编程逻辑器件、第二微控制器和LED显示模组接口；所述第二微控制器和所述LED显示模组接口分别电连接所述第二可编程逻辑器件，且所述具有第一物理传输带宽的以太网PHY芯片电连接在所述第二可编程逻辑器件和所述输入网口之间。

10.一种显示系统，其特征在于，包括：

如权利要求6至9任意一项所述的显示控制系统；以及

LED显示屏，电连接所述显示控制系统的所述第一接收卡群组，且所述LED显示屏的至少一部分LED显示模组由所述第一接收卡群组带载。

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