显示屏控制器的制作方法

本实用新型涉及显示屏控制技术领域，尤其涉及到一种显示屏控制器。

背景技术：

目前led显示屏由于其可视性高和低功耗等特点被广泛应用于我们日常生活中的多种场合，为了应用于不同的市场环境，led显示屏控制器需要开发不同型号的产品。

在当前led显示屏控制器的硬件架构中，通过mcu进行人机交互，且mcu、fpga、视频输入接口和视频输出接口位于同一pcb主板上，人机交互体验不佳且各模块不可替换，导致显示屏控制器升级更新成本高，后期维护困难。

技术实现要素：

因此，本实用新型实施例提出一种显示屏控制器，其可以解决显示屏控制器人机交互体验不佳以及各模块不可替换，升级更新成本高，后期维护困难的问题。

具体地，本实用新型提出一种显示屏控制器，所述显示屏控制器包括：主控电路，设置在第一电路板上，所述主控电路设置有嵌入式主控处理器和主控连接器；视频处理电路，设置在第二电路板上，所述视频处理电路设置有第一连接器、第二连接器和第三连接器，其中所述第一连接器与所述主控电路的所述主控连接器电连接；视频源输入电路，设置在第三电路板上，所述视频源输入电路设置有输入连接器，与所述视频处理电路的所述第二连接器电连接；视频源输出电路，设置在第四电路板上，所述视频源输出电路设置有输出连接器，与所述视频处理电路的所述第三连接器电连接；其中，所述第一电路板、所述第二电路板、所述第三电路板和所述第四电路板为不同的电路板。

目前，现有的显示屏控制器的硬件架构中，mcu、fpga、视频输入接口和视频输出接口位于同一pcb主板上，人机交互体验不佳且各模块不可替换，显示屏控制器升级更新成本高，后期维护困难。本实用新型根据不同功能将显示屏控制器的硬件结构划分为相互独立的主控电路模块、视频处理电路模块、视频源输入电路模块和视频源输出电路模块，各个模块为一块单独的电路板，易于替换，降低了产品更新成本。

在本实用新型的一个实施例中，所述主控电路包括：主控以太网接口，所述主控处理器连接所述主控以太网接口；所述主控连接器连接所述主控处理器；其中，所述主控以太网接口、所述主控处理器和所述主控连接器位于所述第一电路板上。

在本实用新型的一个实施例中，所述视频源输入电路包括：至少一个视频源输入接口；至少一个重定时器，分别与所述至少一个视频源输入接口对应连接；所述输入连接器连接所述至少一个重定时器；其中，所述至少一个视频源输入接口、所述至少一个重定时器和所述输入连接器位于所述第三电路板上。

在本实用新型的一个实施例中，所述视频源输出电路包括：网络变压器，所述第一输出连接器连接所述网络变压器；以太网物理层收发器，连接所述网络变压器；以太网接口，连接所述以太网物理层收发器；其中，所述网络变压器、所述以太网物理层收发器、所述以太网接口和所述第一输出连接器位于所述第四电路板上。

在本实用新型的一个实施例中，所述显示屏控制器还包括：第二视频源输出电路，设置在第五电路板上，所述第五电路板与所述第一电路板、所述第二电路板、所述第三电路板和所述第四电路板为不同的电路板；其中，所述第二视频源输出电路包括：光纤接口；第二输出连接器，连接所述光纤接口；所述视频处理电路还包括第四连接器，所述第四连接器与所述第二输出连接器电连接；其中，所述光纤接口和所述第二输出连接器位于所述第五电路板上。

在本实用新型的一个实施例中，所述视频处理电路包括：可编程逻辑器件；微处理器，连接所述可编程逻辑器件；所述第一连接器、所述第二连接器、所述第三连接器和所述第四连接器分别连接所述可编程逻辑器件和所述微处理器；其中，所述可编程逻辑器件、所述微处理器、所述第一连接器、所述第二连接器、所述第三连接器和所述第四连接器位于所述第二电路板上。

在本实用新型的一个实施例中，所述主控连接器包括多个第一rgmii接口、多个第一pcie接口和多个第一gpio接口，所述第一连接器包括多个第二rgmii接口、多个第二pcie接口和多个第二gpio接口，所述多个第一rgmii接口与所述多个第二rgmii接口对应连接，所述多个第一pcie接口与所述多个第二pcie接口对应连接以及所述多个第一gpio接口与所述多个第二gpio接口对应连接，其中所述多个第二rgmii接口、所述多个第二pcie接口和所述多个第二gpio接口中一部分连接所述可编程逻辑器件，以及所述多个第二gpio接口中另一部分电连接所述微处理器。

在本实用新型的一个实施例中，所述输入连接器包括：多个第一serdes接口和多个第一gpio接口，所述第二连接器包括多个第二serdes接口和多个第二gpio接口，所述多个第一serdes接口与所述多个第二serdes接口对应连接，所述多个第一gpio接口与所述多个第二gpio接口对应连接；其中，所述多个第二serdes接口和所述多个第二gpio接口中一部分电连接所述可编程逻辑器件，以及所述多个第二gpio接口中另一部分电连接所述微处理器。

在本实用新型的一个实施例中，所述主控连接器、所述输入连接器、所述第一输出连接器、所述第二输出连接器、所述第一连接器、所述第二连接器、所述第三连接器和所述第四连接器为高密接插件。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一输出连接器为第一sas接口，所述第三连接器为第二sas接口，所述第一sas接口与所述第二sas接口通过通讯线建立连接。

由上可知，本实用新型上述技术特征可以具有如下一个或多个有益效果：a)根据不同功能将显示屏控制器的硬件结构划分为相互独立开拆分的主控电路模块、视频处理电路模块、视频源输入电路模块和视频源输出电路模块，各个模块为一块单独的电路板，易于替换，降低了产品更新成本；b)主控电路包括主控处理器，管理整台设备人机交互，指令下发和参数设置，视频处理电路包括微处理器，作为协处理器管理电路板上的芯片，监控可编程逻辑器件和主控处理器的工作状态，能够保证可靠稳定的运行状态并提供更好的人机交互体验。

通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其他方面的特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本实用新型的范围的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

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为本实用新型实施例中的显示屏控制器的结构示意图；

图2为图1中主控电路的结构示意图；

图3为图1中视频源输入电路的结构示意图；

图4为图1中视频源输出电路的结构示意图；

图5为图1中第二视频源输出电路的结构示意图；

图6为图1中视频处理电路的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相组合。下面将参考附图并结合实施例来说明本实用新型。

为了使本领域普通技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，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的一部分实施例，而不是全部的实施例，都应当属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等适用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备国有的其它步骤或单元。

还需要说明的是，本实用新型中多个实施例的划分仅是为了描述的方便，不应构成特别的限定，各种实施例中的特征在不矛盾的情况下可以相结合，相互引用。

图1为本实用新型实施例提出的一种显示屏控制器的结构示意图，如图1所示，显示屏控制器例如包括：第一电路板10、第二电路板20、第三电路板30和第四电路板40。

其中，第一电路板10上设置有主控电路101，第二电路板20上设置有视频处理电路201，第三电路板30上设置有视频源输入电路301，第四电路板40上设置有视频源输出电路401。第一电路板10、第二电路板20、第三电路板30和第四电路板40为不同的电路板。

视频处理电路201分别与主控电路101、视频源输入电路301以及视频源输出电路401进行通信连接。其中，第一电路板10、第二电路板20、第三电路板30和第四电路板40例如为pcb板(printedcircuitboard，印制电路板)。

进一步地，如图1所示，显示屏控制器例如包括还第五电路板50，第五电路板50设置有第二视频源输出电路501，第二视频源输出电路501与视频处理电路201进行通信连接。第五电路板50与第一电路板10、第二电路板20、第三电路板30和第四电路板40为不同的电路板，第五电路板50例如为pcb板。

图2为图1中主控电路101的结构示意图，如图2所示，主控电路101包括：主控以太网接口1011、主控处理器1012以及主控连接器1013。主控以太网接口1011、主控处理器1012以及主控连接器1013均设置在第一电路板10上。

其中，主控处理器1012例如为arm处理器，该处理器例如为嵌入式处理器，其主芯片型号例如为rk3399，用于作为核心控制器管理整台设备的人机交互，指令下发和参数设置等。主控以太网接口1011例如为rj45网口，其与主控处理器1012进行通信连接，例如进行千兆网通信，如此一来，数据交互更快，同时主控以太网接口1011还连接有pc机，用以进行人机交互，与pc机例如也采用千兆网进行通讯。主控处理器1012还连接有主控连接器1013，该主控连接器1013例如为高密接插件，用于连接视频处理电路201。

图3为图1中视频源输入电路301的结构示意图，如图3所示，视频源输入电路301包括：至少一个视频源输入接口3011、至少一个重定时器3012以及输入连接器3013。其中，至少一个视频源输入接口3011、至少一个重定时器3012以及输入连接器3013均设置在第三电路板30上。

其中，视频源输入接口3011例如为hdmi接口、dvi接口或者sdi接口等数据接口，用于输入视频源数据。重定时器3012与视频源输入接口3011相连接，用于统一不同接口协议的数据时钟，保证多协议数据的视频源输入。重定时器3012还连接有输入连接器3013，该输入连接器3013例如为高密接插件，用于连接视频源输入电路301和视频处理电路201。重定时器3012例如为retimer芯片。

图4为图1中视频源输出电路401的结构示意图，如图4所示，视频源输出电路401包括：以太网接口4013、以太网物理层收发器4012、网络变压器4011和第一输出连接器4014。其中，以太网接口4013、以太网物理层收发器4012、网络变压器4011和第一输出连接器4014设置在第四电路板上。

其中，第一输出连接器4014例如为高密接插件，用于连接视频处理电路201和视频源输出电路401。然而在实际应用中第一输出连接器4014使用高密接插件可能出现视频源输出电路空间不足的情况，因此第一输出连接器4014还可以为sas接口，sas(serialattachedscsi)即串行连接scsi，采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连接线改善电路内部空间结构。第一输出连接器4014与网络变压器4011连接，网络变压器4011与以太网物理层收发器4012连接，网络变压器4011可以用于电平信号耦合，兼容不同电平的以太网物理层收发器。以太网物理层收发器4012还与以太网接口4013连接，用于输出视频源数据。其中，以太网物理层收发器4012例如为网络phy芯片，举例而言，网络phy芯片例如为百兆网phy芯片或者千兆网phy芯片，型号例如为lan8211。以太网接口4013例如为rj45接口。

图5为图1中第二视频源输出电路501的结构示意图，如图5所示，第二视频源输出电路501包括：光纤接口5011和第二输出连接器5012。其中，光纤接口5011和第二输出连接器5012设置在第五电路板50上。

其中，第二输出连接器5012用于连接视频处理电路201和第二视频源输出电路501。第二输出连接器5012还与光纤接口5011连接，光纤接口5011可用于远距离输出视频源数据。

图6为图1中视频处理电路201的结构示意图，如图6所示，视频处理电路201包括：微处理器2011、可编程逻辑器件2012、第一连接器2013、第二连接器2014、第三连接器2015以及第四连接器2016。其中，微处理器2011、可编程逻辑器件2012、第一连接器2013、第二连接器2014、第三连接器2015以及第四连接器2016设置在第二电路板20上。

其中，微处理器2011与可编程逻辑器件2012连接，其连接方式例如为spi总线连接。微处理器2011例如采用高性能mcu，其芯片型号例如为stm32h750，用于管理第二电路板20上的外围芯片，识别管理的其他电路，监控可编程路径器件和主控处理器的运行状态以及运行hdmi软核等。微处理器2011还通过主控电路101的主控连接器1013与主控处理器1012相连接，该连接方式例如为usb接口连接，微处理器2011用于监控主控处理器1012和可编程逻辑器件2012的工作状态。

可编程逻辑器件2012分别与第一连接器2013、第二连接器2014、第三连接器2015以及第四连接器2016连接。该第一连接器2013例如为高密接插件，对应连接至主控电路101的主控连接器1013。该第二连接器2014例如为高密接插件，对应连接至视频源输入电路301的输入连接器3013。该第三连接器2015例如为高密接插件，对应连接至视频源输出电路401的第一输出连接器4014，第一输出连接器4014例如为sas接口时，第三连接器2015例如也对应为sas接口。该第四连接器2016例如为高密接插件，对应连接至第二视频源输出电路501的第二输出连接器5012。可编程逻辑器件2012作为核心处理单元，用于接收、处理和发送视频源数据，以及与主控处理器1012和微处理器2011进行数据交互。

其中，可编程逻辑器件2012例如为fpga(field－programmablegatearray，现场可编程门阵列)或其他类似逻辑器件。

进一步地，主控连接器1013例如包括：多个第一rgmii接口、多个第一pcie接口和多个第一gpio接口，第一连接器2013例如包括：多个第二rgmii接口、多个第二pcie接口和多个第二gpio接口，该多个第一rgmii接口与该多个第二rgmii接口对应连接，该多个第一pcie接口与该多个第二pcie接口对应连接，该多个第一gpio接口与该多个第二gpio接口对应连接。其中，多个第二rgmii接口、多个第二pcie接口和多个第二gpio接口中一部分通过第一连接器2013连接可编程逻辑器件2012，多个第二gpio接口中另一部分通过第一连接器2013连接所述微处理器2011。

输入连接器3013例如包括：多个第一serdes接口和多个第一gpio接口，第二连接器2014例如包括：多个第二serdes接口和多个第二gpio接口，该多个第一serdes接口与该多个第二serdes接口对应连接，该多个第一gpio接口与该多个第二gpio接口对应连接；其中，多个第二serdes接口和多个第二gpio接口中一部分电连接所述可编程逻辑器件2012，多个第二gpio接口中另一部分电连接微处理器2011。

其中，第三连接器2015和第四连接器2016与第二连接器相同，例如包括多个第二serdes接口和多个第二gpio接口，多个第二serdes接口和多个第二gpio接口中一部分电连接可编程逻辑器件2012，多个第二gpio接口中另一部分电连接微处理器2011。

输出连接器4014和第二输出连接器5012与输入连接器3013相同，例如包括：多个第一serdes接口和多个第一gpio接口，分别对应连接第三连接器2015和第四连接器2016的第二serdes接口和第二gpio接口。

进一步地，视频源输入电路301的视频源输入接口3011并不限于hdmi接口和sdi接口，也可以是其它类型的输入接口，此外，当用户需要其它类型的视频源输入接口时，可以将当前的第三电路板30设置的视频源输入电路301中的视频源输入接口3011更换为相应的视频源输入接口，同时将视频处理电路201的可编程逻辑器件2012变更相应版本程序即可。每个视频源输入电路都有其相应的产品编码，用户可以自行选择需要的视频源输入电路进行更换，对于显示屏控制器的后期维护减少了难度，节省了成本。

进一步地，视频源输出电路401的以太网接口4013例如为5g速率网口，如果接收端的网口速率与以太网接口4013的网口速率不同，视频处理电路201的可编程逻辑器件2012内部的网口控制ip核会自动检测该以太网接口4013的网口速率，并进行网口速率调节，满足用户需求。

同上所述，第二视频输出电路501的光纤接口5011例如采用40g速率光纤接口，如果用户认为该40g速率光纤接口的价格过高，在满足视频源传输要求的情况下可以通过将40g光纤接口更换为相应需要的光纤接口来实现。

值得一提的是，本实施例公开的显示屏控制器为插卡式设备，其中第一电路板10和设置在第一电路板10的主控电路101可以称为主控子卡，第二电路板20和设置在第二电路板20的视频处理电路201可以称之为视频处理子卡，第三电路板30和设置在第三电路板30的视频源输入电路301可以称之为视频源输入子卡，第四电路板40和设置在第四电路板40的视频源输出电路401可以称之为视频源输出子卡，第五电路板50和设置在第五电路板50的第二视频源输出电路501可以称之为第二视频源输出子卡。

综上所述，本实用新型提供的一种显示屏控制器通过根据不同功能将显示屏控制器的硬件结构划分为相互独立的主控电路模块、视频处理电路模块、视频源输入电路模块和视频源输出电路模块，各个模块为一块单独的电路板，易于替换，降低了产品更新成本；主控电路包括主控处理器，管理整台设备人机交互，指令下发和参数设置，视频处理电路包括微处理器，作为协处理器管理电路板上的芯片，监控可编程逻辑器件和主控处理器的工作状态，能够保证可靠稳定的运行状态并提供更好的人机交互体验。

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。