專利名稱：基于sopc的多核led顯示屏控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED顯示控制，特別是基于SOPC的多核LED顯示屏控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有中高端LED顯示屏控制卡多采用MCU+FPGA+外圍芯片的硬件架構(gòu)，MCU負(fù)責(zé) LED顯示屏控制卡上位機(jī)通訊、顯示數(shù)據(jù)更新等控制任務(wù)，F(xiàn)PGA負(fù)責(zé)LED顯示屏掃描驅(qū)動(dòng)任務(wù)。在大型LED顯示屏或者多塊獨(dú)立顯示LED顯示屏控制上，通常需要多個(gè)控制卡進(jìn)行級(jí)聯(lián)或者分別獨(dú)立控制。此方案成本高，布線復(fù)雜。S0PC,即System On a Programmable Chip,是用可編程邏輯技術(shù)把整個(gè)系統(tǒng)放到一塊硅片上，來用于嵌入式系統(tǒng)的研究和電子信息處理。SOPC是ー種特殊的嵌入式系統(tǒng)，它是片上系統(tǒng)(SOC)，即由單個(gè)芯片完成整個(gè)系統(tǒng)的主要邏輯功能但它不是簡單的S0C，它也是可編程系統(tǒng)，具有靈活的設(shè)計(jì)方式，可裁減、可擴(kuò)充、可升級(jí)，并具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了基于SOPC的多核LED顯示屏控制器。該控制器通過在單片F(xiàn)PGA內(nèi)部構(gòu)建多CPU系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立分區(qū)顯示控制，而且還可以實(shí)現(xiàn)單系統(tǒng)控制多塊顯示屏，以及實(shí)時(shí)多任務(wù)顯示控制。從而通過SOPC技術(shù)使整個(gè)裝置具有靈活的設(shè)計(jì)方式，可裁減、可擴(kuò)充、可升級(jí)，并具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下方案一基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，包括數(shù)據(jù)交互接ロ與存儲(chǔ)器，以及集成有復(fù)數(shù)個(gè)CPU核的FPGA芯片；所述每個(gè)CPU核采用內(nèi)部32位總線連接數(shù)據(jù)交互接ロ與存儲(chǔ)器， 以此來讀取由數(shù)據(jù)交互接ロ輸入且存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)； 所述每個(gè)CPU核分別連接ー個(gè)用來控制單個(gè)LED顯示屏的LED顯示控制邏輯模塊；所述每個(gè)LED顯示控制邏輯模塊接收并根據(jù)與它連接的單個(gè)CPU核發(fā)送的LED顯示原始數(shù)據(jù)與 LED屏幕參數(shù)，計(jì)算出最終的顯示輸出數(shù)據(jù)與顯示控制信號(hào)，并通過外部硬件信號(hào)驅(qū)動(dòng)器與 PCB接插件輸送給該LED顯示控制邏輯模塊所連接的LED顯示屏來實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)LED顯示屏的顯示控制；所述控制器通過所設(shè)有的復(fù)數(shù)個(gè)LED顯示控制邏輯模塊來實(shí)現(xiàn)對(duì)多塊LED顯示屏的顯示控制。作為優(yōu)選方案，所述外部硬件信號(hào)驅(qū)動(dòng)器米用74HC245芯片。作為優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)交互接ロ用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的輸入與輸出，它包括串ロ、USB接ロ、SD卡接口和以太網(wǎng)ロ這些中的ー個(gè)或多個(gè)的組合。作為優(yōu)選方案，所述存儲(chǔ)器用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀取，以及應(yīng)用程序的存儲(chǔ)與運(yùn)行，它包括SDRAM存儲(chǔ)器、SRAM存儲(chǔ)器和FLASH存儲(chǔ)器這些中的一個(gè)或多個(gè)的組合。方案ニ基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，包括數(shù)據(jù)交互接ロ與存儲(chǔ)器，以及集成有復(fù)數(shù)個(gè)CPU核的FPGA芯片；所述每個(gè)CPU核采用內(nèi)部32位總線連接數(shù)據(jù)交互接ロ與存儲(chǔ)器， 以此來讀取由數(shù)據(jù)交互接ロ輸入且存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)； 所述每個(gè)CPU核利用內(nèi)部32位總線共同連接ー個(gè)用來控制LED顯示屏的LED顯示控制邏輯模塊；所述LED顯示控制邏輯模塊將LED顯示屏劃分成復(fù)數(shù)個(gè)與每個(gè)CPU核一一對(duì)應(yīng)的顯示控制分區(qū)；所述LED顯示控制邏輯模塊接收并根據(jù)與它連接的每個(gè)CPU核發(fā)送的各顯示控制分區(qū)的LED顯示原始數(shù)據(jù)與LED屏幕參數(shù)，組合計(jì)算出最終的顯示輸出數(shù)據(jù)與顯示控制信號(hào)，并通過外部硬件信號(hào)驅(qū)動(dòng)器與PCB接插件輸送給該LED顯示控制邏輯模塊所連接的LED顯示屏來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)LED顯示屏在多核的多任務(wù)并行處理狀態(tài)下的多區(qū)域獨(dú)立顯示控制。作為優(yōu)選方案，所述外部硬件信號(hào)驅(qū)動(dòng)器采用74HC245芯片。作為優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)交互接ロ用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的輸入與輸出，它包括串ロ、USB接ロ、SD卡接口和以太網(wǎng)ロ這些中的ー個(gè)或多個(gè)的組合。作為優(yōu)選方案，所述存儲(chǔ)器用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀取，以及應(yīng)用程序的存儲(chǔ)與運(yùn)行，它包括SDRAM存儲(chǔ)器、SRAM存儲(chǔ)器和FLASH存儲(chǔ)器這些中的一個(gè)或多個(gè)的組合。本發(fā)明所述的多核LED顯示屏控制器基于SOPC技術(shù)，通過在單片F(xiàn)PGA內(nèi)部構(gòu)建多CPU系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)控制卡控制大型LED顯示屏或者多塊獨(dú)立顯示屏。具有極高的性價(jià)比優(yōu)勢。相對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品集成度高、可靠性強(qiáng)。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
來進(jìn)ー步說明本發(fā)明。圖I為本發(fā)明中單控制卡控制多塊LED顯示屏獨(dú)立顯示控制的多核LED顯示屏控制器的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明中單控制卡控制大型LED顯示屏分區(qū)顯示控制的多核LED顯示屏控制器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。如圖I所示，作為本發(fā)明的方案之一，具體方案如下該控制器包括數(shù)據(jù)交互接ロ 10與存儲(chǔ)器20，以及集成有復(fù)數(shù)個(gè)CPU核31的FPGA芯片30。其中，數(shù)據(jù)交互接ロ 10用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的輸入與輸出，它包括串ロ、USB接ロ、SD卡接口和以太網(wǎng)ロ這些中的一個(gè)或多個(gè)的組合。存儲(chǔ)器20用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀取，以及應(yīng)用程序的存儲(chǔ)與運(yùn)行，它包括SDRAM存儲(chǔ)器、SRAM存儲(chǔ)器和FLASH存儲(chǔ)器這些中的一個(gè)或多個(gè)的組
ム
ロ o對(duì)于FPGA芯片30，其中的每個(gè)CPU核31采用內(nèi)部32位總線40連接數(shù)據(jù)交互接 ロ 10與存儲(chǔ)器20，以此來讀取由數(shù)據(jù)交互接ロ 10輸入且存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器20中的LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)。同吋，每個(gè)CPU核31分別連接ー個(gè)用來控制單個(gè)LED顯示屏33 的LED顯示控制邏輯模塊32 ;每個(gè)LED顯示控制邏輯模塊32接收并根據(jù)與它連接的單個(gè) CPU核31發(fā)送的LED顯示原始數(shù)據(jù)與LED屏幕參數(shù)，計(jì)算出最終的顯示輸出數(shù)據(jù)與顯示控制信號(hào)，并通過外部硬件信號(hào)驅(qū)動(dòng)器(例如74HC245芯片)與PCB接插件輸送給該LED顯示控制邏輯模塊32所連接的LED顯示屏33來實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)LED顯示屏的顯示控制。這樣ー 來，整個(gè)控制器通過所設(shè)有的復(fù)數(shù)個(gè)LED顯示控制邏輯模塊來實(shí)現(xiàn)對(duì)多塊LED顯示屏的顯示控制。如圖2所示，作為本發(fā)明的方案之ニ，具體方案如下該控制器包括數(shù)據(jù)交互接ロ 10與存儲(chǔ)器20，以及集成有復(fù)數(shù)個(gè)CPU核31的FPGA芯片30。其中，數(shù)據(jù)交互接ロ 10用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的輸入與輸出，它包括串ロ、USB接ロ、SD卡接口和以太網(wǎng)ロ這些中的一個(gè)或多個(gè)的組合。存儲(chǔ)器20用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀取，以及應(yīng)用程序的存儲(chǔ)與運(yùn)行，它包括SDRAM存儲(chǔ)器、SRAM存儲(chǔ)器和FLASH存儲(chǔ)器這些中的一個(gè)或多個(gè)的組
ム
ロ o對(duì)于FPGA芯片30，其中的每個(gè)CPU核31采用內(nèi)部32位總線40連接數(shù)據(jù)交互接 ロ 10與存儲(chǔ)器20，以此來讀取由數(shù)據(jù)交互接ロ 10輸入且存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器20中的LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)。同吋，每個(gè)CPU核31利用內(nèi)部32位總線40共同連接ー個(gè)用來控制LED顯示屏33的LED顯示控制邏輯模塊32。LED顯示控制邏輯模塊32將LED顯示屏33 劃分成復(fù)數(shù)個(gè)與每個(gè)CPU核31 —一對(duì)應(yīng)的顯示控制分區(qū)。LED顯示控制邏輯模塊32接收并根據(jù)與它連接的每個(gè)CPU核31發(fā)送的各顯示控制分區(qū)的LED顯示原始數(shù)據(jù)與LED屏幕參數(shù)，組合計(jì)算出最終的顯示輸出數(shù)據(jù)與顯示控制信號(hào)，并通過外部硬件信號(hào)驅(qū)動(dòng)器(例如74HC245芯片)與PCB接插件輸送給該LED顯示控制邏輯模塊32所連接的LED顯示屏 33來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)LED顯示屏在多核的多任務(wù)并行處理狀態(tài)下的多區(qū)域獨(dú)立顯示控制。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，其特征在于，包括數(shù)據(jù)交互接ロ與存儲(chǔ)器，以及集成有復(fù)數(shù)個(gè)CPU核的FPGA芯片；所述每個(gè)CPU核采用內(nèi)部32位總線連接數(shù)據(jù)交互接ロ 與存儲(chǔ)器，以此來讀取由數(shù)據(jù)交互接ロ輸入且存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED 屏幕參數(shù)；所述每個(gè)CPU核分別連接ー個(gè)用來控制單個(gè)LED顯示屏的LED顯示控制邏輯模塊；所述每個(gè)LED顯示控制邏輯模塊接收并根據(jù)與它連接的單個(gè)CPU核發(fā)送的LED顯示原始數(shù)據(jù)與LED屏幕參數(shù)，計(jì)算出最終的顯示輸出數(shù)據(jù)與顯示控制信號(hào)，并通過外部硬件信號(hào)驅(qū)動(dòng)器與PCB接插件輸送給該LED顯示控制邏輯模塊所連接的LED顯示屏來實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè) LED顯示屏的顯示控制；所述控制器通過所設(shè)有的復(fù)數(shù)個(gè)LED顯示控制邏輯模塊來實(shí)現(xiàn)對(duì)多塊LED顯示屏的顯示控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，其特征在于，所述外部硬件信號(hào)驅(qū)動(dòng)器采用74HC245芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)交互接ロ用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的輸入與輸出，它包括串ロ、USB 接ロ、SD卡接口和以太網(wǎng)ロ這些中的一個(gè)或多個(gè)的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，其特征在于，所述存儲(chǔ)器用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀取，以及應(yīng)用程序的存儲(chǔ)與運(yùn)行，它包括SDRAM存儲(chǔ)器、SRAM存儲(chǔ)器和FLASH存儲(chǔ)器這些中的一個(gè)或多個(gè)的組合。
5.基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，其特征在于，包括數(shù)據(jù)交互接ロ與存儲(chǔ)器，以及集成有復(fù)數(shù)個(gè)CPU核的FPGA芯片；所述每個(gè)CPU核采用內(nèi)部32位總線連接數(shù)據(jù)交互接ロ與存儲(chǔ)器，以此來讀取由數(shù)據(jù)交互接ロ輸入且存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)；所述每個(gè)CPU核利用內(nèi)部32位總線共同連接ー個(gè)用來控制LED顯示屏的LED顯示控制邏輯模塊；所述LED顯示控制邏輯模塊將LED顯示屏劃分成復(fù)數(shù)個(gè)與每個(gè)CPU核一一對(duì)應(yīng)的顯示控制分區(qū)；所述LED顯示控制邏輯模塊接收并根據(jù)與它連接的每個(gè)CPU核發(fā)送的各顯示控制分區(qū)的LED顯示原始數(shù)據(jù)與LED屏幕參數(shù)，組合計(jì)算出最終的顯示輸出數(shù)據(jù)與顯示控制信號(hào)，并通過外部硬件信號(hào)驅(qū)動(dòng)器與PCB接插件輸送給該LED顯示控制邏輯模塊所連接的LED顯示屏來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)LED顯示屏在多核的多任務(wù)并行處理狀態(tài)下的多區(qū)域獨(dú)立顯示控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，其特征在于，所述外部硬件信號(hào)驅(qū)動(dòng)器采用74HC245芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)交互接ロ用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的輸入與輸出，它包括串ロ、USB 接ロ、SD卡接口和以太網(wǎng)ロ這些中的一個(gè)或多個(gè)的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，其特征在于，所述存儲(chǔ)器用來實(shí)現(xiàn)LED顯示原始數(shù)據(jù)和LED屏幕參數(shù)這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀取，以及應(yīng)用程序的存儲(chǔ)與運(yùn)行，它包括SDRAM存儲(chǔ)器、SRAM存儲(chǔ)器和FLASH存儲(chǔ)器這些中的一個(gè)或多個(gè)的組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于SOPC的多核LED顯示屏控制器。該控制器通過在單片F(xiàn)PGA內(nèi)部構(gòu)建多CPU系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立分區(qū)顯示控制，而且還可以實(shí)現(xiàn)單系統(tǒng)控制多塊顯示屏，以及實(shí)時(shí)多任務(wù)顯示控制。從而通過SOPC技術(shù)使整個(gè)裝置具有靈活的設(shè)計(jì)方式，可裁減、可擴(kuò)充、可升級(jí)，并具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能。本發(fā)明所述的多核LED顯示屏控制器基于SOPC技術(shù)，通過在單片F(xiàn)PGA內(nèi)部構(gòu)建多CPU系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)控制卡控制大型LED顯示屏或者多塊獨(dú)立顯示屏。具有極高的性價(jià)比優(yōu)勢。相對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品集成度高、可靠性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G09G3/32GK102610188SQ20121000922
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者林主峰, 陳大明 申請(qǐng)人:上海靈信信息科技有限公司