专利名称：一种led显示屏多路rs-232接口电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED控制技术领域，尤其涉及一种LED显示屏多路RS-232接口电路。
背景技术：
在通用LED显示屏控制系统的设计中，广泛采用了 RS-485分布式通讯链路，用于对电源的电压监测、控制板的状态监测、模组的温湿度监测、LED灯的故障探测等，例如对于一个分辨率为10 X 768的LED显示屏，可按多排LED模组分成多个显示分区，而每个显示分区众多模组的监控和故障数据，都经由各路RS-485通讯链路汇总到分配器，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，由控制器的FPGA 进行RS-232解码后并行送到微处理器中进行缓存，再通过串口将每个显示分区的监控数据送到计算机进行处理。由于显示分区的数目比较大，如要实现各路RS-485链路同时与微处理器及PC机通讯时，需要开辟若干数据缓冲区，占用相当多的I/O 口资源，因此一般采用单通道单点数据采集方式，但效率不高。
实用新型内容本实用新型提供了一种LED显示屏多路RS-232接口电路，其占用微处理器I/O 口资源少，支持多路RS-485链路同时采集数据和同时接收数据，提高了 LED显示屏的监控效率。本实用新型的技术方案是一种LED显示屏多路RS-232接口电路，包括远程通讯接收模块、串并转换模块、 多路RS-232解码模块、多路数据锁存移位模块、中断扩展模块、数据选通模块和微处理器；远程通讯接收模块的输出端与串并转换模块的输入端连接，串并转换模块的输出端分别与各路RS-232解码模块的输入端连接，各路RS-232解码模块的输出端分别与中断扩展模块的输入端和对应的数据锁存移位模块的输入端连接；各路数据锁存移位模块的输出端分别与微处理器连接，中断扩展模块的输出端分别与微处理器和数据选通模块连接， 微处理器的控制端分别与各路数据锁存移位模块连接、并通过数据选通模块与各路数据锁存移位模块连接；远程通讯接收模块通过光纤或网络接收嵌有多路RS-232信号的高频串行信号输出到串并转换模块，串并转换模块将该高频串行信号进行串并转换后生成多路并行RS-232 信号输出到对应的RS-232解码模块，RS-232解码模块对RS-232信号进行解码，分别生成字节数据和字节有效信号，将字节数据送到对应的数据锁存移位模块进行锁存，将字节有效信号送到中断扩展模块；中断扩展模块对字节有效信号进行中断优先级扩展，生成一位中断请求信号送到微处理器，并生成几位中断编码信号同时送到微处理器和数据选通模块；微处理器根据收到的中断请求信号和中断编码信号输出控制指令到数据选通模块，并输出串行移位时钟到各路数据锁存移位模块；数据选通模块根据接收的控制指令和中断编码信号输出数据选通信号到选中的数据锁存移位模块，选中的数据锁存移位模块根据串行移位时钟将相应位置的监控数据输出到微处理器，微处理器将接收到的监控数据传输到计算机。本实用新型将各路RS-232链路产生的字节有效信号作中断扩展，利用比RS-232 信号波特率高10倍以上的采样移位时钟，实现了多路RS-232信号链路的同时传输。该η 倍频分时移位采样技术相当于大幅度的提高了 RS-232信号的数据传输速率，同时无需开辟数据缓冲区，占用微处理器I/O 口资源少，从而提高了 LED显示屏的监控效率，特别适用于大容量多通道数据的同时回传。
图1是本实用新型的多路RS-232接口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链路和微处理器接口信号波形示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例做一详细的阐述。本实用新型的多路RS-232接口电路，不仅适用于LED显示屏，也可应用于监控领域和其它通讯领域；如图1，其包括远程通讯接收模块1、串并转换模块2、多路RS-232解码模块31-3Π、多路数据锁存移位模块41-4n、中断扩展模块5、数据选通模块6和微处理器 7 ；RS-232解码模块31-3Π和数据锁存移位模块41- 一一对应，即RS-232解码模块31和数据锁存移位模块41对应，RS-232解码模块32和数据锁存移位模块42对应......；远程通讯接收模块1的输出端与串并转换模块2的输入端连接，串并转换模块2 的输出端分别与各路RS-232解码模块31-3n的输入端连接，各路RS-232解码模块31_3n 的输出端分别与中断扩展模块5的输入端和对应的数据锁存移位模块41- 的输入端连接；各路数据锁存移位模块41- 的输出端分别与微处理器7连接(各数据锁存移位模块 41-4n的串行移位输出口采用一位共享数据总线602连接到微处理器7)，中断扩展模块5 的输出端分别与微处理器7和数据选通模块6连接，微处理器7的控制端分别与各路数据锁存移位模块连接，微处理器7的控制端还通过数据选通模块6与各路数据锁存移位模块 41-4n连接；远程通讯接收模块1通过光纤或网络接收嵌有多路RS-232信号的高频串行信号并输出到串并转换模块2，串并转换模块2将该高频串行信号进行串并转换后生成η路并行RS-232信号输出到对应的RS-232解码模块31_3n，RS-232解码模块31_3n对RS-232 信号进行解码，分别生成字节数据和字节有效信号，将字节数据送到对应的数据锁存移位模块41- 进行锁存，将字节有效信号送到中断扩展模块5 ；中断扩展模块5对字节有效信号进行中断优先级扩展，生成一位中断请求信号送到微处理器7，并生成几位中断编码信号同时送到微处理器7和数据选通模块6 ；微处理器7根据收到的中断请求信号和中断编码信号输出控制指令到数据选通模块6，并输出串行移位时钟601到各路数据锁存移位模块41-4n ；数据选通模块6根据接收的控制指令和中断编码信号输出数据选通信号到选中的数据锁存移位模块，选中的数据锁存移位模块开通串行移位输出口到共享数据总线602上，并根据串行移位时钟601将相应位置的监控数据输出到微处理器7，微处理器7将接收到的监控数据传输到计算机8。其中，所述字节有效信号是RS-232解码模块接收到一个有效字节数据后产生的数据就位信号，该数据就位信号即作为该RS-232解码模块发出的取数中断请求信号，其周期就是该RS-232解码模块相邻两个接收字节数据的固定时间间隔；所述控制指令是微处理器7根据收到的中断请求信号和中断编码信号产生的 RS-232数据采集控制信号，其包括中断编码确认信号输出到数据选通模块，串行移位时钟输出到各路数据锁存移位模块，串行移位时钟的频率是RS-232信号波特率的10倍以上，即在一个模块相邻两个接收字节的固定时间间隔内可采集8个以上的RS-232解码模块产生的字节数据，由此实现了 8个以上的RS-232信号链路同时传输和接收。进一步地，所述串并转换模块或多路RS-232解码模块或多路数据锁存移位模块或中断扩展模块或数据选通模块可以采用FPGA设计实现，其中串并转换模块也可采用另外的krdes芯片实现。图2是多路RS-232链路和微处理器接口信号波形示意图的一个例子；该图中包括信号 RS-232Ready、信号 elk 601 和信号 rs_data 602 ；所述波形信号RS-232Ready是一路RS-232信号按字节解码后生成的接收字节有效信号，其周期就是相邻两个字节的固定时间间隔；所述elk 601是微处理器7在接收到多路RS-232信号的字节中断请求信号后产生的获取数据的串行移位时钟，此为同时收到η路RS-232信号字节中断请求信号后产生的采样时钟的示意图，该波形分为η段，每段均为8个CLK，分别对应按中断顺序选通的数据锁存移位模块41- 之一进行移位采样；所述信号rS_data 602是η个数据锁存移位模块在依序收到微处理器发出的数据选通信号后，在移位时钟的作用下依次送出采集数据的波形示意图，该波形同样分为η段， 每段均分别对应按中断顺序选通的数据锁存移位模块41- 之一送出的串行采集数据。需要说明的是，RS-485信号链路的个数由RS-232信号的波特率和微处理器接收串行数据的速率及数据处理速率确定，例如RS-232信号的波特率是115200bps，微处理器接收串行数据的速率是IMHz时，同时作用的RS-485信号链路的个数可达8个。如需要扩大 RS-485信号链路的个数，可提高微处理器接收串行数据的速率或增加一路微处理器串行接收数据口。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。
权利要求1.一种LED显示屏多路RS-232接口电路，其特征在于，包括远程通讯接收模块、串并转换模块、多路RS-232解码模块、多路数据锁存移位模块、中断扩展模块、数据选通模块和微处理器；远程通讯接收模块的输出端与串并转换模块的输入端连接，串并转换模块的输出端分别与各路RS-232解码模块的输入端连接，各路RS-232解码模块的输出端分别与中断扩展模块的输入端和对应的数据锁存移位模块的输入端连接；各路数据锁存移位模块的输出端分别与微处理器连接，中断扩展模块的输出端分别与微处理器和数据选通模块连接，微处理器的控制端分别与各路数据锁存移位模块连接、并通过数据选通模块与各路数据锁存移位模块连接；远程通讯接收模块通过光纤或网络接收嵌有多路RS-232信号的高频串行信号并输出到串并转换模块，串并转换模块将该高频串行信号进行串并转换后生成多路并行RS-232 信号输出到对应的RS-232解码模块，RS-232解码模块对RS-232信号进行解码，分别生成字节数据和字节有效信号，将字节数据送到对应的数据锁存移位模块进行锁存，将字节有效信号送到中断扩展模块；中断扩展模块对字节有效信号进行中断优先级扩展，生成一位中断请求信号送到微处理器，并生成几位中断编码信号同时送到微处理器和数据选通模块；微处理器根据收到的中断请求信号和中断编码信号输出控制指令到数据选通模块，并输出串行移位时钟到各路数据锁存移位模块；数据选通模块根据接收的控制指令和中断编码信号输出数据选通信号到选中的数据锁存移位模块，选中的数据锁存移位模块根据串行移位时钟将相应位置的监控数据输出到微处理器，微处理器将接收到的监控数据传输到计算机。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏多路RS-232接口电路，其特征在于所述串并转换模块或多路RS-232解码模块或多路数据锁存移位模块或中断扩展模块或数据选通模块采用FPGA实现。
3.根据权利要求1所述的LED显示屏多路RS-232接口电路，其特征在于所述串并转换模块采用krdes芯片实现。
专利摘要本实用新型公开了一种LED显示屏多路RS-232接口电路，包括远程通讯接收模块、串并转换模块、多路RS-232解码模块、多路数据锁存移位模块、中断扩展模块、数据选通模块和微处理器；远程通讯接收模块的输出端经过串并转换模块、各路RS-232解码模块分别与中断扩展模块的输入端和对应的数据锁存移位模块的输入端连接；各路数据锁存移位模块的输出端分别与微处理器连接，中断扩展模块的输出端分别与微处理器和数据选通模块连接，微处理器的控制端分别与各路数据锁存移位模块连接、并通过数据选通模块与各路数据锁存移位模块连接。本实用新型占用微处理器I/O口资源少，提高了LED显示屏的监控效率。
文档编号G09G3/32GK201994043SQ20102068887
公开日2011年9月28日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者魏洵佳 申请人:康佳集团股份有限公司