显示控制系统和LED显示系统的制作方法

本实用新型涉及显示控制技术领域，尤其涉及一种显示控制系统和一种led显示系统。

背景技术：

在显示技术领域，显示屏例如led显示屏的应用越来越广泛。现有技术通常通过包括显示控制器(例如发送卡)和模组控制卡(例如接收卡)的显示控制系统来对led显示屏进行控制。随着led显示屏趋于小间距化，因此需要更多数量的接收卡来带载led显示屏，然而由于发送卡的数据接口(例如，网口)的数量有限，在这种情况下，发送卡的一个网口就需要级联较多数量的接收卡，从而造成接收卡的连接方式复杂。

进一步地，为了避免由于发送卡的损坏而造成显示控制器系统工作异常从而导致led显示屏无法正常显示图像，本领域通常在显示控制系统中设置多个发送卡来进行数据备份，如此一来，接收卡的连接方式就更为复杂，不利于用户对显示控制系统进行维护。

因此，目前亟需解决的问题是如何简化接收卡的连接方式。

技术实现要素：

因此，本实用新型实施例提供一种显示控制系统和一种led显示系统，其简化了显示控制系统和led显示系统中的模组控制卡的连接方式，便利于用户对上述系统进行维护，适用于小间距显示屏。

一方面，本实用新型实施例提供的一种显示控制系统，包括：第一数据交换设备，包括第一数据接口和多个第二数据接口，其中所述第一数据接口属于第一类型接口，每一个所述第二数据接口属于不同于所述第一类型接口的第二类型接口；第二数据交换设备，包括第三数据接口和多个第四数据接口，其中所述第三数据接口属于所述第一类型接口，每一个所述第四数据接口属于所述第二类型接口；主显示控制器，包括第五数据接口，其中所述第五数据接口电连接所述第一数据接口且属于所述第一类型接口；冗余显示控制器，包括第六数据接口，其中所述第六数据接口电连接所述第三数据接口且属于所述第一类型接口；多个第一模组控制卡群组，其中每一个所述第一模组控制卡群组电连接在所述第一数据交换设备的一个所述第二数据接口与所述第二数据交换设备的一个所述第四数据接口之间，且每一个所述第一模组控制卡群组包括用于带载图像显示模组的一个或级联的多个第一模组控制卡。

在上述方案中，所述显示控制系统的主显示控制器和冗余显示控制器分别与第一数据交换设备和第二数据交换设备电连接使得显示控制系统具有更多数量的第二类型接口，以用于连接模组控制卡群组例如第一模组控制卡群组，如此一来可以简化模组控制卡的连接方式，使得模组控制卡的连接更加灵活，便利于用户对显示控制系统进行维护，并且显示控制系统更适用于小间距显示屏。再者，显示控制系统中的主显示控制器和冗余显示控制器能够实现在主显示控制器和冗余显示控制器中的一者出现异常时，可以使用其中的另一者为连接在主显示控制器和冗余显示控制器之间的模组控制卡群组提供图像数据，使得整个显示控制系统能够正常工作，达到数据备份之目的。

在本实用新型的一个实施例中，所述主显示控制器还包括多个第七数据接口，所述冗余显示控制器还包括多个第八数据接口，每一个所述第七数据接口和每一个所述第八数据接口属于所述第二类型接口；所述显示控制系统还包括：多个第二模组控制卡群组，其中每一个所述第二模组控制卡群组电连接在所述主显示控制器的一个所述第七数据接口与所述冗余显示控制器的一个所述第八数据接口之间，且每一个所述第二模组控制卡群组包括用于带载图像显示模组的一个或级联的多个第二模组控制卡。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一类型接口为光口，所述第二类型接口为网口。

在本实用新型的一个实施例中，所述光口为40g光口，且所述网口为5g网口；或者所述光口为20g光口，且所述网口为1g网口。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一数据交换设备还包括第一级联接口，所述第二数据交换设备还包括第二级联接口，所述第一级联接口和所述第二级联接口属于所述第一类型接口；以及所述显示控制系统还包括：第三数据交换设备，包括第九数据接口和多个第十数据接口，其中所述第九数据接口属于所述第一类型接口且电连接所述第一数据交换设备的所述第一级联接口，每一个所述第十数据接口属于所述第二类型接口；第四数据交换设备，包括第十一数据接口和多个第十二数据接口，其中所述第十一数据接口属于所述第一类型接口且电连接所述第二数据交换设备的所述第二级联接口，每一个所述第十二数据接口属于所述第二类型接口；多个第三模组控制卡群组，其中每一个所述第三模组控制卡群组电连接在所述第三数据交换设备的一个所述第十数据接口与所述第四数据交换设备的一个所述第十二数据接口之间，且每一个所述第三模组控制卡群组包括用于带载图像显示模组的一个或级联的多个第三模组控制卡。

在本实用新型的一个实施例中，所述主显示控制器的所述第五数据接口的数量为两个，且所述冗余显示控制器的所述第六数据接口的数量为两个。

在本实用新型的一个实施例中，所述主显示控制器还包括第一微控制器和与所述第一微控制器电连接的第一可编程逻辑器件，所述冗余显示控制器还包括第二微控制器和与所述第二微控制器电连接的第二可编程逻辑器件；所述第五数据接口和所述多个第七数据接口分别与所述第一可编程逻辑器件电连接，所述第六数据接口和所述多个第八数据接口分别与所述第二可编程逻辑器件电连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述主显示控制器还包括：第一信号转换电路，其中所述第五数据接口通过所述第一信号转换电路与所述可编程逻辑器件电连接，且所述第一信号转换电路包含光模块；以及第二信号转换电路，其中所述多个第七数据接口通过所述第二信号转换电路与所述可编程逻辑器件电连接，且所述第二信号转换电路包含以太网phy芯片和电连接所述以太网phy芯片的网络变压器。

另一方面，本实用新型实施例提供了一种led显示系统，包括：上述任一实施例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且所述led显示屏中至少一部分图像显示模组由所述第一模组控制卡群组带载。

在上述方案中，所述led显示系统通过其所包括的显示控制系统简化了模组控制卡群组的连线方式，具体地，所述显示控制系统的主显示控制器和冗余显示控制器分别与第一数据交换设备和第二数据交换设备电连接使得显示控制系统具有更多数量的第二类型接口，以用于连接模组控制卡群组例如第一模组控制卡群组，如此一来可以简化模组控制卡的连接方式，使得模组控制卡的连接更加灵活，进而简化led显示系统的连线，便利于用户对led显示系统进行维护。再者，显示控制系统中的主显示控制器和冗余显示控制器能够实现在主显示控制器和冗余显示控制器中的一者出现异常时，可以使用其中的另一者为连接在主显示控制器和冗余显示控制器之间的模组控制卡群组提供图像数据从而使得模组控制卡群组能够为其所带载的图像显示模组提供图像数据，从而使得led显示系统正常工作，达到数据备份之目的。

在本实用新型的一个实施例中，每一个所述图像显示模组为led模组，且所述led模组包括一个或多个包含led显示像素的led灯板。

上述一个或多个技术方案可以具有以下优点或有益效果：所述显示控制系统的主显示控制器和冗余显示控制器分别与第一数据交换设备和第二数据交换设备电连接使得显示控制系统具有更多数量的第二类型接口，以用于连接模组控制卡群组例如第一模组控制卡群组，如此一来可以简化显示模组控制卡的连接方式，使得模组控制卡的连接更加灵活，进而能够简化led显示系统的连线，便利于用户对led显示系统进行维护。再者，显示控制系统中的主显示控制器和冗余显示控制器能够实现在主显示控制器和冗余显示控制器中的一者出现异常时，可以使用其中的另一者为连接在主显示控制器和冗余显示控制器之间的模组控制卡群组提供图像数据从而使得模组控制卡群组能够为其所带载的图像显示模组提供图像数据，从而使得led显示系统正常工作，达到数据备份之目的。

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一种显示控制系统的结构示意图。

图2为本实用新型第一实施例提供的另一种显示控制系统的结构示意图。

图3为本实用新型第一实施例提供的又一种显示控制系统的结构示意图。

图4为图1中的主显示控制器的结构示意图。

图5为图1中的第一数据交换设备的结构示意图。

图6为本实用新型第二实施例的一种led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】

参见图1，其示出了一种显示控制系统10。所述显示控制系统10例如包括第一数据交换设备100、第二数据交换设备200、主显示控制器300、冗余显示控制器400以及多个第一模组控制卡群组500。

具体地，第一数据交换设备100可例如包括第一数据接口102和多个第二数据接口104。第一数据接口102属于第一类型接口，每一个第二数据接口104属于不同于第一类型接口的第二类型接口。

第二数据交换设备200可例如包括第三数据接口202和多个第四数据接口204。第三数据接口202属于第一类型接口，每一个第四数据接口204属于第二类型接口。

主显示控制器300可例如包括第五数据接口302。第五数据接口302电连接第一数据接口102且属于第一类型接口。

冗余显示控制器400可例如包括第六数据接口402。第六数据接口402电连接第三数据接口202且属于所述第一类型接口。

每个第一模组控制卡群组500电连接在第一数据交换设备100的一个第二数据接口104与第二数据交换设备200的一个第四数据接口204之间。其中每一个第一模组控制卡群组500包括用于带载图像显示模组的第一模组控制卡502，第一模组控制卡502的数量可以是一个(如图1所示)，也可以是多个，多个第一模组控制卡502进行级联。图像显示模组例如为led显示模组(其为包括一个或多个包含led显示像素的led灯板)。值得一提的是，第一模组控制卡群组500的数量可以小于或等于第二数据接口104的数量。

承上述，所述第一类型接口可为光口(也称光纤接口)，所述第二类型接口可为网口(也称以太网接口)。举例来说，所述光口可为40g光口(对应物理传输带宽为40gbps)，且所述网口为5g网口(对应物理传输带宽为5gbps)；或者，所述光口可为20g光口(对应物理传输带宽为20gbps)，且所述网口为1g网口(对应物理传输带宽为1gbps)，本实施例在此不做具体限定。

在上述技术方案中，通过将主显示控制器300和冗余显示控制器400分别与第一数据交换设备100和第二数据交换设备200电连接，使得显示控制系统10具有更多的第二类型接口例如多个第二数据接口104和多个第四数据接口204，以用于与第一模组控制卡502连接，从而使得第一模组控制卡502的连接方式灵活。如此一来，解决了现有技术中由于显示控制器的第二类型接口即网口的数量有限而导致显示控制器的一个网口需要级联很多数量的模组控制卡而造成显示控制系统过于复杂，不利于用户对显示控制系统进行维护的问题。此外，由于显示控制系统10设置有两个显示控制器即主显示控制器300和冗余显示控制器400，并且主显示控制器300通过第一数据交换设备100与第一模组控制卡群组500电连接，冗余显示控制器400通过第二数据交换设备200与同样的第一模组控制卡群组500电连接，使得在主显示控制器300和冗余显示控制器400中的一者出现损坏时，其中的另一者仍可以为所述第一模组控制卡群组500提供图像数据，从而达到数据备份的目的，可以确保整个显示控制系统10能够正常工作。

需要说明的是，主显示控制器300的第五数据接口302的数量可为两个，且冗余显示控制器400的第六数据接口402的数量可为两个。尽管在图1中仅示出了主显示控制器300的一个第五数据接口302和冗余显示控制器400的一个第六数据接口402与数据交换设备进行连接来使得显示控制系统10具有较多的第二类型接口，在其他实施例中，还可以通过主显示控制器300的两个第五数据接口302和冗余显示控制器400的两个第六数据接口402均连接数据交换设备来使得显示控制系统10具有更多的第二类型接口，从而简化显示控制系统10中的模组控制卡的连接方式。

承上述，如图2所示，主显示控制器300还包括多个第七数据接口304，冗余显示控制器400还包括多个第八数据接口404。其中每一个第七数据接口304和每一个第八数据接口404属于第二类型接口(例如网口)。显示控制系统10还包括：多个第二模组控制卡群组600。每一个第二模组控制卡群组600电连接在主显示控制器300的一个第七数据接口304与冗余显示控制器400的一个第八数据接口404之间。其中每一个第二模组控制卡群组600包括用于带载图像显示模组的第二模组控制卡602，第二模组控制卡602的数量可以是一个(如图2所示)，也可以是多个，多个第二模组控制卡602进行级联。图像显示模组例如为led显示模组。

在上述技术方案中，通过主显示控制器300的多个第七数据接口304和冗余显示控制器400的多个第八数据接口404可以连接更多数量的模组控制卡602，如此一来，模组控制卡602的连接方式更加灵活，在显示控制系统10需要连接相同数量的模组控制卡的情况下，本技术方案提供的显示控制系统10能够为用户提供更简化的方式来搭建显示控制系统并且搭建方式更为灵活，便利于用户对显示控制系统10进行维护。

承上述，如图3所示，第一数据交换设备100还包括第一级联接口106。第二数据交换设备200还包括第二级联接口206。第一级联接口106和第二级联接口206属于第一类型接口(例如光口)。显示控制系统10还包括：第三数据交换设备700、第四数据交换设备800以及多个第三模组控制卡群组900。举例来说，第三数据交换设备700可包括第九数据接口702和多个第十数据接口704。其中第九数据接口702属于所述第一类型接口且电连接第一数据交换设备100的第一级联接口106，每一个第十数据接口704属于所述第二类型接口。第四数据交换设备800可包括第十一数据接口802和多个第十二数据接口804。其中第十一数据接口802属于第一类型接口且电连接第二数据交换设备200的第二级联接口206，每一个第十二数据接口804属于第二类型接口。每一个第三模组控制卡群组900电连接在第三数据交换设备700的一个第十数据接口704与第四数据交换设备800的一个第十二数据接口804之间，且每一个第三模组控制卡群组900包括用于带载图像显示模组的第三模组控制卡902，第三模组控制卡902的数量可以是一个(如图1所示)，也可以是多个，多个第三模组控制卡902进行级联。图像显示模组例如为led显示模组(其为包括一个或多个包含led显示像素的led灯板)。

在上述技术方案中，通过将第三数据交换设备700和第四数据交换设备800分别与第一数据交换设备100和第二数据交换设备200级联，使得显示控制系统10具有更多的第二类型接口例如多个第十数据接口704和多个第十二数据接口804，以用于与第三模组控制卡902连接，从而使得第一模组控制卡902的连接方式灵活。如此一来，解决了现有技术中由于显示控制器的第二类型接口即网口的数量有限而导致显示控制器的一个网口需要级联很多数量的模组控制卡而造成显示控制系统过于复杂，不利于用户对显示控制系统进行维护的问题。

为了便于更加理解本实施例，下面对显示控制系统10中的显示控制器和数据交换设备的结构进行具体阐述。

在本实施例中，主显示控制器300和冗余显示控制器400的结构类似，下面仅以主显示控制器300为例进行说明。需要说明的是，在本实用新型实施例中，主显示控制器300和冗余显示控制器400可以为相同的显示控制器，也可以为不同的显示控制器，只要其能够实现显示控制功能即可，本实施例在此不做具体限定。

如图4所示，主显示控制器300包括第五数据接口302、第七数据接口304、第一视频输入接口306、第一微控制器308、第一可编程逻辑器件310、第一信号转换电路312以及第二信号转换电路314。具体地，第一视频输入接口306和第一微控制器308分别电连接至第一可编程逻辑器件310。第一可编程逻辑器件310电连接在第一微控制器308和第一信号转换电路312之间，并且还电连接在第一视频输入接口306和第二信号转换电路314之间。第五数据接口302通过第一信号转换电路312电连接至第一可编程逻辑器件310。第七数据接口304通过第二信号转换电路314电连接至第一可编程逻辑器件310。出于示意性地目的，图4中仅示出了一个第五数据接口302和一个第七数据接口304，在一个具体实施方式中，第五数据接口302的数量可为两个，第七数据接口304的数量可为多个，本实施例对主显示控制器300所包括的第五数据接口302和第七数据接口304的数量不做具体限定。

举例来说，第一视频输入接口306可例如为hdmi(highdefinitionmultimediainterface，高清多媒体接口)，还可以是dvi(digitalvisualinterface，数字视频接口)，或者其他能够提供视频信号或虚拟视频信号的视频接口，本实施例在此不做具体限定。第一微控制器308可例如为mcu(microcontrollerunit，微控制单元)或者arm(advancedriscmachine)处理器。所述微控制器单元可例如采用意法半导体公司的stm32系列mcu芯片例如stm32h750芯片。第一可编程逻辑器件310可例如为fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程逻辑门阵列)，其可例如采用xilinx公司的kinetx-7系列fpga芯片比如xc7k325t芯片。

第一信号转换电路312可例如包括光模块，用于进行光电转换，例如可以将第一可编程逻辑器件310输出的电信号转换成光信号并通过第五数据接口302输出。举例来说，所述光模块可例如是四通道小型可插拔(qsfp，quadsmallform-factorpluggable)光模块，也可以是sfp(smallform-factorpluggable，即小封装可插拔)光模块。更具体地，针对两个第五数据接口302，第一信号转换电路312可配置两个光模块。当然，本实施例的第五数据接口302并不限于两个，能满足显示控制系统的实际需求即可。第二信号转换电路314可例如包括以太网phy芯片和连接所述以太网phy芯片的网络变压器，所述以太网phy芯片电连接在第一可编程逻辑器件310与网络变压器之间。本实施例的第七数据接口304可例如为十六个，对应地，以太网phy芯片可例如采用两个八输出端口以太网phy芯片或四个四输出端口以太网phy芯片，本实施例不以此为限。第七数据接口304可例如采用rj45接口，本实施例并不以此为限。

值得一提的是，第一信号转换电路312和第二信号转换电路314的功能可集成到第一可编程逻辑器件310中，在这种情况下，可以省略第一信号转换电路312和第二信号转换电路314。

承上述，主显示控制器300还可例如包括连接在第一视频输入接口306与第一可编程逻辑器件310之间的视频解码器。其中，视频解码器可例如为adv7612hdmi接收器，当然还可以是其他视频解码芯片，本实用新型实施例不限于此。当然，主显示控制器300还可例如包括其他外围电路，例如易失性存储器(ddr)、非易失性存储器(emmc)等，此处不一一举例说明。冗余显示控制器400的结构与主显示控制器300的结构类型，其还包括第二微控制器和与所述第二微控制器电连接的第二可编程逻辑器件，冗余显示控制器400的第六数据接口402和所述多个第八数据接口404分别与所述第二可编程逻辑器件电连接，当然，冗余显示控制器400同样也可以包括视频输入接口等部件，在此不再赘述。

在本实用新型实施例中，第一数据交换设备100、第二数据交换设备200、第三数据交换设备700和第四数据交换设备800的结构类似，下面仅以第一数据交换设备100为例进行说明。需要说明的是，在本实用新型实施例中，上述数据交换设备可以为相同的数据交换设备，或者不同的数据交换设备，只要其能够实现将显示控制器所发送的图像数据透传至显示控制卡群组即可，本实施例在此不做具体限定。

如图5所示，第一数据交换设备100可例如包括第一数据接口102、第二数据接口104和连接在第一数据接口103和第二数据接口104之间的第一交换机芯片108。在此出于示意性目的，图5仅示出了一个第一数据接口102和一个第二数据接口104，实际上，第一数据接口102和第二数据接口104的数量可为多个，本实施例在此不做具体限定。

举例来说，第一数据接口102的物理传输带宽可为40gbps，对应地，第二数据接口104的数量为八个且每个第二数据接口104的物理传输带宽为5gbps，第一交换机芯片108可例如为对第一数据接口102的物理传输带宽进行一分八的交换机芯片。具体来说，第一交换机芯片108可以是单颗asic芯片，也可以是多颗多输出端以太网phy芯片例如marvell公司88e系列芯片，本实施例并不以此为限。

可选地，第一数据接口102的物理传输带宽可为20gbps，对应地，第二数据接口104的数量为二十个且每个第二数据接口104的物理传输带宽为1gbps，第一交换机芯片108可例如为对第一光纤接口110的物理传输带宽进行一分二十的交换机芯片。具体来说，第一交换机芯片可以是单颗asic芯片，或者是多颗marvell公司88e系列的88e1680芯片等多输出端以太网phy芯片，本实施例并不以此为限。

值得一提的是，显示控制系统10中的数据交换设备并不限于本实施例中提到的四个数据交换设备，可根据实际需求级联更多的数据交换设备。

承上述，显示控制系统10中的第一模组控制卡502、第二模组控制卡602和第三模组控制卡902可为相同型号的模组控制卡。模组控制卡典型地包括可编程逻辑器件例如fpga作为数据处理模块和连接可编程逻辑器件的网络模块例如千兆网络模块、数据存储模块例如sdram，当然，本实用新型实施例并不限于此。

综上所述，所述显示控制系统的主显示控制器和冗余显示控制器分别与第一数据交换设备和第二数据交换设备电连接使得显示控制系统具有更多数量的第二类型接口，以用于连接模组控制卡群组例如第一模组控制卡群组，如此一来可以简化模组控制卡的连接方式，使得模组控制卡的连接更加灵活，便利于用户对显示控制系统进行维护，并且显示控制系统更适用于小间距显示屏。再者，显示控制系统中的主显示控制器和冗余显示控制器能够实现在主显示控制器和冗余显示控制器中的一者出现异常时，可以使用其中的另一者为连接在主显示控制器和冗余显示控制器之间的模组控制卡群组提供图像数据，使得整个显示控制系统能够正常工作，达到数据备份之目的。

【第二实施例】

如图6所示，本实用新型第二实施例提供的一种led显示系统30。所述led显示系统30例如包括显示控制系统10和电连接显示控制系统10的led显示屏20。显示控制系统10为上述第一实施例所述的任一种显示控制系统，且led显示屏20的至少一部分图像显示模组由显示控制系统10的第一模组控制卡群组带载。每一个图像显示模组为led模组，且所述led模组包括一个或多个包含led显示像素的led灯板。

在本实施例中，所述led显示系统通过其所包括的显示控制系统简化了模组控制卡群组的连线方式，具体地，所述显示控制系统的主显示控制器和冗余显示控制器分别与第一数据交换设备和第二数据交换设备电连接使得显示控制系统具有更多数量的第二类型接口，以用于连接模组控制卡群组例如第一模组控制卡群组，如此一来可以简化模组控制卡的连接方式，使得模组控制卡的连接更加灵活，进而简化led显示系统的连线，便利于用户对led显示系统进行维护。再者，显示控制系统中的主显示控制器和冗余显示控制器能够实现在主显示控制器和冗余显示控制器中的一者出现异常时，可以使用其中的另一者为连接在主显示控制器和冗余显示控制器之间的模组控制卡群组提供图像数据从而使得模组控制卡群组能够为其所带载的图像显示模组提供图像数据，从而使得led显示系统正常工作，达到数据备份之目的。

另外，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。

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。