显示屏控制器和显示屏控制系统的制作方法

本实用新型涉及显示控制技术领域，尤其涉及一种显示屏控制器以及一种显示屏控制系统。

背景技术：

目前LED显示屏由于其可视性高和低功耗等特点广泛应用于日常生活中的多种场合。LED显示屏的正常显示离不开完善的控制系统，现有的显示屏控制系统一般由上位机软件、发送卡、接收卡三部分组成。它们可以实现各种复杂应用场合下的屏体显示，但是在一些对整屏分辨率要求不高、即插即用、商场橱窗屏等场合，往往不需要如此复杂的控制系统，还有一些应用场合，受限于应用空间，导致目前的控制系统很难满足用户对系统结构简单化的要求。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种显示屏控制器以及一种显示屏控制系统，解决现有控制系统难以满足用户对系统结构简单化要求的问题，以实现简化控制系统的技术效果。

一方面，提供了一种显示屏控制器，包括：输入接口、视频解码器、图像处理电路、驱动器组、数据组输出接口、视频编码器、输出接口和主控电路；所述视频解码器连接在所述输入接口与所述图像处理电路之间，所述驱动器组连接在所述数据组输出接口和所述图像处理电路之间，所述视频编码器连接在所述输出接口与所述图像处理电路或者所述输出接口与所述视频解码器之间，所述主控电路连接所述图像处理电路并通过串行总线分别连接所述输入接口、所述视频解码器、所述视频编码器和所述输出接口。

在本实用新型的一个实施例中，所述输入接口为视频接口，所述主控电路通过UART总线连接所述视频接口的部分针脚。

在本实用新型的一个实施例中，所述输入接口为多路且包括主控输入接口和备份输入接口。

在本实用新型的一个实施例中，所述数据组输出接口为用于传送多组RGB数据组的RGB数据组输出接口。

在本实用新型的一个实施例中，所述输出接口为视频接口，所述主控电路通过UART总线连接所述视频接口的部分针脚。

在本实用新型的一个实施例中，所述输出接口为多路冗余输出接口。

在本实用新型的一个实施例中，所述显示屏控制器包括主控制卡，所述输入接口、视频解码器、图像处理电路、驱动器组、数据组输出接口、视频编码器、输出接口和主控电路布置在同一块电路板上并作为所述主控制卡的构成部分，所述数据组输出接口为排线接口。

在本实用新型的一个实施例中，所述主控制卡还包括温度传感器和电压采样电路，所述温度传感器和所述电压采样电路分别连接所述主控电路；所述图像处理电路包括可编程逻辑器件，所述主控电路包括MCU。

在本实用新型的一个实施例中，所述显示屏控制器还包括可拆卸的连接所述主控制卡的子卡；所述子卡上设置有微控制器和连接所述微控制器的有线网络接口、WiFi模块、USB接口和/或蓝牙模块；所述微控制器配置有串行总线接口；所述串行总线接口连接所述主控制卡的所述输入接口，并与所述主控制卡上的所述主控电路进行串行通信。

再一方面，提供了一种显示屏控制系统，包括多个如前所述的显示屏控制器，所述多个显示屏控制器包括第一显示屏控制器和第二显示屏控制器，所述第二显示屏控制器的所述输入接口连接所述第一显示屏控制器的所述输出接口。其中，所述输入接口和输出接口例如均为视频接口，从而第一显示屏控制器和第二显示屏控制器通过视频接口级联。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：当显示屏控制器应用于LED显示屏控制系统时，其是将发送卡功能与接收卡功能合二为一，其取代了传统发送卡与接收卡分离的使用方式，单一控制器即可实现视频信号的输入与RGB数据组的输出，在一些对整屏分辨率要求不高、即插即用、商场橱窗屏等场合下降低系统连接复杂性，简化用户的使用操作，方便用户快速搭建系统应用。

上述技术方案中的再一个技术方案具有如下优点或有益效果：当各个显示屏控制器的输入、输出接口均为视频接口时，其可以通过视频接口进行级联甚至进行输入备份和输出冗余输出，因而可以提升整个系统的灵活性和稳定性。

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中的显示屏控制器的结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例中的显示屏控制器的结构示意图；

图3为本实用新型第三实施例中的显示屏控制器的结构示意图；

图4为本实用新型第四实施例中的显示屏控制器的结构示意图；

图5为本实用新型第五实施例中的显示屏控制系统的结构示意图。

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中提供的一种显示屏控制器10，包括：输入接口11、视频解码器12、图像处理电路13、驱动器组14、数据组输出接口15、视频编码器16、输出接口17和主控电路18。视频解码器12连接在输入接口11与图像处理电路13之间，驱动器组14连接在数据组输出接口15和图像处理电路13之间，视频编码器16连接在输出接口17与图像处理电路13之间，主控电路18连接图像处理电路13并通过串行总线分别连接输入接口11、视频解码器12、视频编码器16和输出接口17。

本实施例在应用于LED显示屏控制系统时是将发送卡功能与接收卡功能合二为一，其取代了传统发送卡与接收卡分离的使用方式，单一控制器即可实现视频信号的输入与RGB数据组的输出，在一些对整屏分辨率要求不高、即插即用、商场橱窗屏等场合下降低系统连接复杂性，简化用户的使用操作，方便用户快速搭建系统应用。

第二实施例

如图2所示，本实用新型第二实施例中提供的一种显示屏控制器20包括主控制卡。所述主控制卡包括电路板200和布置在电路板200上的两路输入接口21a,21b、视频解码器22、图像处理电路23、驱动器组24、数据组输出接口25、视频编码器26、输出接口27、主控电路28和存储器29a，甚至还包括布置在电路板200上的温度传感器29b、电压采样电路29c和闪存29d。

视频解码器22连接在输入接口21a、21b与图像处理电路23之间，驱动器组24连接在数据组输出接口25和图像处理电路23之间，视频编码器26连接在输出接口27a、27b与图像处理电路23之间，主控电路28连接图像处理电路23并通过串行总线例如UART总线连接输入接口21a、21b和输出接口27a、27b，以及通过串行总线例如I2C总线连接视频解码器22和视频编码器26。存储器29a例如是动态随机存储器等易失性存储器，其连接图像处理电路23以配合图像处理电路23进行图像处理操作。温度传感器29b和电压采样电路29c分别连接主控电路28，其分别采集主控制卡的温度、温度等物理参量并提供给主控电路28，以供主控电路28实现对主控制卡运行状态的实时监控。闪存29d例如通过SPI总线连接主控电路28，当然闪存29d也可以替换成其它非易失性存储介质。

更具体地，两路输入接口21a、21b优选地分别配置成主控输入接口和备份输入接口，如此一来输入接口21a例如接收一路视频输入源且输入接口21b接收该路视频输入源的备份源，此处的备份源与该路视频输入源具有数据内容。主控和备份输入接口的设置，可以实现主控制卡的输入热备份，其有利于提升主控制卡的系统输入稳定性。再者，本实施例的输入接口21a、21b均为视频接口，例如HDMI等数字视频接口；当然，输入接口21a、21b在被配置成作为主控、备份输入接口使用时，其可以是相同的视频接口，也可以是不同的视频接口。

视频解码器22在本实施例可以是两路相互独立的视频解码芯片，也可以是一路双通道视频解码芯片，其用于对从输入接口21a、21b输入的视频输入源进行视频解码处理后送至图像处理电路23做进一步图像处理。此处，视频解码器22还可以检测输入接口21a、21b的外部连线状态是否异常并将检测结果保存在本地寄存器中供图像处理电路23或主控电路28直接通过I2C总线获取。至于【外部连线状态异常】典型的是指输入接口外部未连接或外部有连接但处于掉线状态，从而无法检测到有效外部连接。

图像处理电路23例如包括可编程逻辑器件，像FPGA器件等。本实施例中，图像处理电路23的视频处理位深例如支持12bit/10bit/8bit，经图像处理电路23处理后的视频信号可以直接驱动LED显示屏体进行显示。驱动器组24例如是多个74HC245芯片，其可用于信号增强。当然，也可以是其它可以用于信号增强的芯片组。数据组输出接口25例如用于输出多组RGB数据组，其典型的是排线接口，例如双排80pin的排母；一般而言，数据组输出接口25会通过HUB板进行接口扩展后再接LED显示屏体上的LED灯板。

视频编码器26在本实施例可以是一路双通道视频编码芯片，其用于将来自图像处理电路23的视频源数据进行视频编码后通过输出接口27a、27b进行冗余输出以实现视频源的级联转发。再者，本实施例中，输出接口27a、27b均为视频接口，例如HDMI等数字视频接口；当然，输出接口27a、27b可以是相同的视频接口，也可以是不同的视频接口。

主控电路28例如包括微控制器，例如MCU，像基于ARM内核的MCU或其它类型的MCU。本实施例中，主控电路28负载主控制卡整个系统的控制和级联信号的处理、同时需要配置视频解码器22和视频编码器26。在输入接口21a、21b和输出接口27a、27b均为视频接口时，主控电路28例如通过UART总线连接每一个作为输入接口21a/21b的视频接口的部分针脚以及通过UART总线连接每一个作为输出接口27a/27b的视频接口的部分针脚，如此一来将用于级联控制的串口信号直接集成在视频接口内部，极大的简化了系统的设计。

第三实施例

如图3所示，本实用新型第三实施例中提供的一种显示屏控制器30包括主控制卡。所述主控制卡包括电路板300和布置在电路板300上的两路输入接口31a,31b、视频解码器32、图像处理电路33、驱动器组34、数据组输出接口35、视频编码器36、输出接口37、主控电路38和存储器39a，甚至还包括布置在电路板300上的温度传感器39b、电压采样电路39c和闪存39d。

视频解码器32连接在输入接口31a、31b与图像处理电路33之间，驱动器组34连接在数据组输出接口35和图像处理电路33之间，视频编码器36连接在输出接口37a、37b与视频解码器32之间，主控电路38连接图像处理电路33并通过串行总线例如UART总线连接输入接口31a、31b和输出接口37a、37b，以及通过串行总线例如I2C总线连接视频解码器32和视频编码器36。存储器39a例如是动态随机存储器等易失性存储器，其连接图像处理电路33以配合图像处理电路33进行图像处理操作。温度传感器39b和电压采样电路39c分别连接主控电路38，其分别采集主控制卡的温度、温度等物理参量并提供给主控电路38，以供主控电路38实现对主控制卡运行状态的实时监控。闪存39d例如通过SPI总线连接主控电路38，当然闪存39d也可以替换成其它非易失性存储介质。

更具体地，两路输入接口31a、31b优选地分别配置成主控输入接口和备份输入接口，如此一来输入接口31a例如接收一路视频输入源且输入接口31b接收该路视频输入源的备份源，此处的备份源与该路视频输入源具有数据内容。主控和备份输入接口的设置，可以实现主控制卡的输入热备份，其有利于提升主控制卡的系统输入稳定性。再者，本实施例的输入接口31a、31b均为视频接口，例如HDMI等数字视频接口；当然，输入接口31a、31b在被配置成作为主控、备份输入接口使用时，其可以是相同的视频接口，也可以是不同的视频接口。

视频解码器32在本实施例可以是两路相互独立的视频解码芯片，也可以是一路双通道视频解码芯片，其用于对从输入接口31a、31b输入的视频输入源进行视频解码处理后送至图像处理电路33做进一步图像处理。此处，视频解码器32还可以检测输入接口31a、31b的外部连线状态是否异常并将检测结果保存在本地寄存器中供主控电路38直接通过I2C总线获取。

图像处理电路33例如包括可编程逻辑器件，像FPGA器件等。本实施例中，图像处理电路33的视频处理位深例如支持12bit/10bit/8bit，经图像处理电路33处理后的视频信号可以直接驱动LED显示屏体进行显示。驱动器组34例如是多个74HC245芯片，其可用于信号增强。当然，也可以是其它可以用于信号增强的芯片组。数据组输出接口35例如用于输出多组RGB数据组，其典型的是排线接口，例如双排80pin的排母；一般而言，数据组输出接口35会通过HUB板进行接口扩展后再接LED显示屏体上的LED灯板。

视频编码器36在本实施例可以是一路双通道视频编码芯片，其用于将来自视频解码器32提供的一路视频源数据进行视频编码后通过输出接口37a、37b进行冗余输出以实现视频源的级联转发。再者，本实施例中，输出接口37a、37b均为视频接口，例如HDMI等数字视频接口；当然，输出接口37a、37b可以是相同的视频接口，也可以是不同的视频接口。

主控电路38例如包括微控制器，例如MCU，像基于ARM内核的MCU或其它类型的MCU。本实施例中，主控电路38负载主控制卡整个系统的控制和级联信号的处理、同时需要配置视频解码器32和视频编码器36。在输入接口31a、31b和输出接口37a、37b均为视频接口时，主控电路38例如通过UART总线连接每一个作为输入接口31a/31b的视频接口的部分针脚以及通过UART总线连接每一个作为输出接口37a/37b的视频接口的部分针脚，如此一来将用于级联控制的串口信号直接集成在视频接口内部，极大的简化了系统的设计。

在本发明第三实施例中，视频编码器36的视频源数据直接来自于视频编码器32的输出，而非如第二实施例所述的来自于图像处理电路的转发，因此可以减少对图像处理电路中的资源占用，提升图像处理电路的数据处理效能。

第四实施例

如图4所示，本实用新型第四实施例中提供的一种显示屏控制器40包括子主，且该种子卡可以连接图2或图3中的主控制卡以进行组合使用。具体地，本实施例的子卡包括:电路板400和布置在电路板400上的微控制器41、闪存42、PHY芯片43、有线网络接口44、WiFi模块45、USB接口46和蓝牙模块47。其中，闪存42连接，例如通过SPI总线连接微控制器41，其当然也可以替换成其它非易失性存储器；有线网络接口44和WiFi模块45分别通过PHY芯片43连接微控制器41；USB接口46连接微控制器41；以及蓝牙模块47连接，例如通过UART总线连接微控制器41。

本实施例中，有线网络接口44、WiFi模块45、USB接口46和蓝牙模块47的设置主要是便于上位机软件例如PC机、手机等上的软件对子卡进行控制，因此也可以仅配置这些元件中的一个或多个，而不限于配置全部。

承上述，微控制器41典型的包括MCU，例如采用STM32F207芯片，主要用于实现发送卡配屏功能。再者，微控制器41配置有UART口411以便于与主控制卡的输入接口相连以与主控制卡上的主控电路进行串行通信；当然UART口411也可以替换成其它合适的串行总线接口。

本实施例的子卡可以和图2或图3所示主控制卡结合，此时该子卡成为整个显示屏控制器的系统主控设备，用于实现发送卡配屏功能。子卡可通过USB接口46、有线网络接口44例如百兆网口、WiFi模块45、蓝牙模块47等与上位机软件通信，通信接口丰富，可以实现有线、无线方式配屏，极大方便了用户在远程管理情况下对LED显示屏的配置和数据发送。

第五实施例

如图5所示，本实用新型第五实施例中提供的一种显示屏控制系统50，其包括多个显示屏控制器例如501及503。具体地，在图5中，显示屏控制系统50包括显示屏控制器501的主控制卡和显示屏控制器503的主控制卡并形成级联；作为前级的显示屏控制器501的主控制卡的输入接口适于连接视频源以接收视频信号并通过串行总线例如UART总线连接子卡(例如图4所示)，作为后级的显示屏控制器503的主控制卡的输入接口连接前级的主控制卡的输出接口以接收前级转发的视频信号并通过串行总线例如UART总线级联前级的主控制卡的输出接口以使显示屏控制器501和显示屏控制器503形成级联控制。此外，各个显示屏控制器501、503的数据组输出接口可以通过HUB板(或称转接板)连接LED显示屏体上的LED灯板，从而实现对LED显示屏体的显示控制。至于LED显示屏控制器501、503中的主控制卡的具体结构可参见图2或图3，在此不再赘述。

本实施例中，在各个显示屏控制器501、503的输入、输出接口均为视频接口时，其可以通过视频接口进行级联甚至进行输入备份和输出冗余输出，因而可以提升整个系统的灵活性和稳定性。

在本申请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，所述单元的划分，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。

所述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。