一种分发器的制造方法
【专利说明】
一:技术领域
[0001]本实用新型涉及异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，尤其是处于发送卡和接收卡之间的全彩同步播放控制系统的分发器，在整个LED显示屏控制系统中十分重要。
二、【背景技术】
[0002]分发器处于发送卡和接收卡之间，在整个LED显示屏控制系统中起着举足轻重的作用。LED显示屏控制系统的组成一般有如下几个部分:视频发送装置、视频接收分配装置、LED面板。本申请人开发研制的分发器是接在视频发送装置和视频接收分配装置之间，系统结构图如图1所示。分发器的任务是将发送卡发来的数据分成多个数据块，然后从网口中分发出去。发送卡发来的数据可以是4个传输速度为6.25G bps的数据，通过光纤通路进来，那么分发器接收些数据，将其分发成24个传输速度为IG bps的数据，从网口中发送出去。分发算法使得发送卡和接收卡之间的连接更加灵活，可以有多种分发方式，满足不同的客户需求。
[0003]本申请人已经提出了 203490926U专利:一种模组存储校正数据的LED显示屏模组，包括LED显示屏、非易失性存储器和控制装置，LED显示屏与非易失性存储器相连，控制装置分别与LED显示屏和非易失性存储器相连，所述非易失性存储器用于存储LED显示屏校正数据，控制装置读取非易失性存储器内存储的LED显示屏校正数据，传输给上位机，上位机处理后将显示数据发送给控制装置，控制装置控制LED显示屏显示图像。图1LED显示屏控制系统结构图。
[0004]分发器主要用来进行数据分发，将高速度通道上的数据分发到低速度的网口上。分发器的数据可以从发送卡过来，通过单通路光纤进来分发到多个网口，也可以通过多路光纤通路进来，分发到更多的网口上，分发的算法可以按照客户的需求进行定制，实现不同方式的图像复制。
[0005]另有202855261U，一种异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，包括主控制单元、LED显示驱动单元、节目源存储单元、通信单元和显示存储单元；FPGA与显示存储单元连接；FPGA的输出端即为本异步LED显示屏全彩同步播放控制系统的输出端。
[0006]以及202102690U，异步LED屏显示控制卡，包括主控板、HUB扫描卡、LED显示屏总线模块和LED显示屏总线端口及驱动电路，主控板和HUB扫描卡各由一块FPGA芯片电路构成，主控板的控制芯片为zynq7000系列器件作为控制处理器，主控板的FPGA芯片输入端连接显卡输出端口，HUB扫描卡的FPGA芯片电路输出端连接LED显示屏总线端口，上位计算机总线连接主控板和HUB扫描卡的FPGA芯片的接口电路，LED显示屏总线端口及驱动电路连接LED显示屏。
[0007]异步LED屏显示系统主要由信号控制系统、驱动电路以及LED屏幕组成。现有技术的系统结构如图1所示，目前大多数显示屏的屏幕设计采用的是模块化的结构。它的基本单元是显示单元模组。三:【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是，提出一种LED显示屏全彩播放的分发器。
[0009]本的技术方案是:一种分发器，从LED显示屏全彩播放控制器的HUB扫描卡的FPGA芯片电路输出端即发送卡发来的数据分成多个数据块，FPGA芯片的SGMII接口的IP核路输出端转成差分信号，通过SMGII接口并联输出4-8个SMGII接口构成2_4个SMGII接口的子网口 ；然后从子网口中分发出去连接LED显示屏总线端口。
[0010]分发器的任务是将发送卡发来的数据分成多个数据块，然后从网口中分发出去。发送卡发来的数据可以是4个传输速度为6.25G bps的数据，通过光纤通路进来，那么分发器接收些数据，将其分发成24个传输速度为IG bps的数据，从网口中发送出去。分发算法使得发送卡和接收卡之间的连接更加灵活，可以有多种分发方式，满足不同的客户需求。
[0011]分发器工作原理，分发器主要用来进行数据分发，将高速度通道上的数据分发到低速度的网口上。分发器的数据从发送卡过来，通过单通路光纤进来分发到多个网口，也可以通过多路光纤通路进来，分发到更多的网口上，分发的算法可以按照客户的需求进行定制，实现不同方式的图像复制。
[0012]本实用新型的有益效果:采用高级FPGA分发设计方案，设计分发器时，应选择基于可编程逻辑器件的设计方案。FPGA(现场可编程门阵列)可编程逻辑器件厂家提供丰富的IP核，这些IP核通用性好，可移植性好，在设计中使用IP核易于增加新功能和缩短上市时间。在分发器中使用Xilinx厂家提供的IP核都是经过验证的，功能齐全，性能可预测，器件资源和利用率可知，而且文档齐全，Xilinx官方支持。在设计中可以通过例化或者黑盒子方式例化到自己的设计中，大大缩短产品的开发周期。
[0013]本实用新型分发器(HRT4A24G型)可以接收四路光纤6.25G bps的传输速度，并将其通过24个千兆网口分发出去。分发器采用高精度六层PCB板设计，有效降低电磁干扰，能够实现网络线(超五类)或光纤的双向通讯，支持Aimm1协议和千兆以太网接口协议。同时，分发器中采用的所有器件均为无铅产品(见各产品认证书)，在生产过程中严格按照无铅制程生产，因此确保了该产品符合欧盟RoHS无铅环保要求。
四、【附图说明】
[0014]图1是分发器原理框图。
[0015]图2、3分别是两种方案分发器框图。
五、【具体实施方式】
[0016]以下图1是分发器原理框图。
[0017]FPGA分发设计方案:设计分发器时，应选择基于可编程逻辑器件的设计方案。FPGA(现场可编程门阵列)可编程逻辑器件厂家提供丰富的IP核，这些IP核通用性好，可移植性好，在设计中使用IP核易于增加新功能和缩短上市时间。在分发器中使用Xilinx厂家提供的IP核都是经过验证的，功能齐全，性能可预测，器件资源和利用率可知，而且文档齐全，Xilinx官方支持。在设计中可以通过例化或者黑盒子方式例化到自己的设计中，大大缩短产品的开发周期。
[0018]以下是本申请人研制分发器框图，共有两种方案(图2、3)。
[0019]FPGA逻辑模块的结构与功能:模块名称:数据转换模块、Aurora IP核，DDR2IP核、SGMII IP核和FIFO存储器。功能定义:本设计主要用于数据分发。根据各个模块的功能不同将整个逻辑设计分为几部分。分别是:
[0020]籲数据转换模块:其功能是将DP口进来的数据拼接起来。
[0021].Aurora IP核:其功能主要将光纤通路进来的差分转换成数字信号。
[0022]DDR2IP核:其功能主要是实现数据的读写功能，将DP 口过来的数据缓存进DDR2存储器中；SGMII IP核:其功能主要将8位的数据转成差分信号，从网口中分发出去。FIFO存储器:主要用来进行数据缓冲。
[0023]FPGA(现场可编程门阵列)集成度高、体积小，具有通过用户编程实现专门应用的功能。它允许电路设计者利用计算机开发平台，经过设计输入、仿真、测试和校验，直到达到预期的结果。采用FPGA可以缩短系统的开发周期，降低系统的功耗，提高系统的可靠性。
[0024]本实用新型分发器(HRT4A24G型)可以接收四路光纤6.25G bps的传输速度，并将其通过24个千兆网口分发出去。分发器采用高精度六层PCB板设计，有效降低电磁干扰，能够实现网络线(超五类)或光纤的双向通讯，支持Aimm1协议和千兆以太网接口协议，支持分辨率3840X2160X30位X60HZ传输。同时，分发器中采用的所有器件均为无铅产品(见各产品认证书)，在生产过程中严格按照无铅制程生产，因此确保了该产品符合欧盟RoHS无铅环保要求。
[0025]1、高级FPGA技术应用
[0026]采用单片超大规模集成电路设计作为分发芯片，应用了 Xilinx FPAG的Aurora IP核和SGMII IP核:接收的最大传输速度为25G bps，可以分发的最大网口数为24。
[0027]2、支持不同的分发方式
[0028]本实用新型设计的分发器有两种分发方案。图2第一种方案是视频信号由发送卡发过来，通过SFP光纤传输，共有四路光纤通路，每个光纤通路的传输速度为6.25Gbps，运行Aurora协议，在FPGA内部完成数据的传输和处理，支持的最大光纤传输速度为25G bps。图第二种方案是通过DP接口从显卡采集数据，将采集后的数据存放到DDR2中，通过FPGA分发到24个网口中。
[0029]3、其它功能特点
[0030]客户提出不同的图像需求，分发器都可以满足。支持多路光纤通路分发到多个网口，四路光纤通路和24个网口可任意组合、同步显示。支持多种视频信号源输入；最大支持25G bps的传输速度；支持分辨率3840X2160X30位X60HZ传输。支持单模、多模光纤传输。
[0031 ] 我公司开发研制的以FPGA为核心的分发器，硬件的可靠性高，高级的FPGA技术器件的高速特性，使得分发器的分发速度得以保证。Xilinx IP核技术的使用，也使得系统设计的实效性大为提高，具有很高的市场应用价值。
[0032]2、使用 SGMII 接口
[0033]采用SGMII接口代替传统的RGMII/GMII接口。RGMII/GMII都是并行的，需要的管脚多，而且需要随路时钟，PCB布线相对麻烦些，而SGMII是串行的，不需要提供另外的时钟，因此采用SGMII接口可以节省布线，简化PCB设计，降低成本。
[0034]3、其它功能特点
[0035]客户提出不同的图像需求，分发器都可以满足；支持多路光纤通路分发到多个网口，四路光纤通路和24个网口可任意组合、同步显示；支持多种视频信号源输入；最大支持25G bps的传输速度；支持不同规格的子卡，子卡可以连接1G电口和IG电口 ；应用广泛，分发器可用在网络分发，相当于自带协议的交换机，进行网络交换；支持单模、多模光纤传输。
[0036]本实用新型的以FPGA为核心的分发器，硬件的可靠性高，高级的FPGA技术器件的高速特性，使得分发器的分发速度得以保证。Xilinx IP核技术的使用，也使得系统设计的实效性大为提高，具有很高的市场应用价值。
【主权项】
1.一种分发器，其特征是从LED显示屏全彩播放控制器的HUB扫描卡的FPGA芯片电路输出端即发送卡发来的数据分成多个数据块，FPGA芯片的SGMII接口的IP核路输出端转成差分信号，通过SMGII接口并联输出4-8个SMGII接口构成2_4个SMGII接口的子网口；然后从子网口中分发出去连接LED显示屏总线端口。
【专利摘要】一种分发器，从LED显示屏全彩播放控制器的HUB扫描卡的FPGA芯片电路输出端即发送卡发来的数据分成多个数据块，FPGA芯片的SGMII接口的IP核路输出端转成差分信号，通过SMGII接口并联输出4-8个SMGII接口构成2-4个SMGII接口的子网口；然后从子网口中分发出去连接LED显示屏总线端口。
【IPC分类】G09G3-32
【公开号】CN204596391
【申请号】CN201520258625
【发明人】张青
【申请人】南京德普达凌云信息技术有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月24日