[發明專利]基于SOPC的多核LED顯示屏控制器

有效

• 申請號: 201210009223.5
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102610188A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 陳大明;林主峰
• 申請（專利權）人: 上海靈信信息科技有限公司
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及LED顯示控制，特別是基于SOPC的多核LED顯示屏控制器。

背景技術：

現有中高端LED顯示屏控制卡多采用MCU+FPGA+外圍芯片的硬件架構，MCU負責LED顯示屏控制卡上位機通訊、顯示數據更新等控制任務，FPGA負責LED顯示屏掃描驅動任務。

在大型LED顯示屏或者多塊獨立顯示LED顯示屏控制上，通常需要多個控制卡進行級聯或者分別獨立控制。此方案成本高，布線復雜。

SOPC，即System?On?a?Programmable?Chip，是用可編程邏輯技術把整個系統放到一塊硅片上，來用于嵌入式系統的研究和電子信息處理。SOPC是一種特殊的嵌入式系統，它是片上系統(SOC)，即由單個芯片完成整個系統的主要邏輯功能但它不是簡單的SOC，它也是可編程系統，具有靈活的設計方式，可裁減、可擴充、可升級，并具備軟硬件在系統可編程的功能。

發明內容：

鑒于上述技術問題，本發明提供了基于SOPC的多核LED顯示屏控制器。該控制器通過在單片FPGA內部構建多CPU系統，可以實現獨立分區顯示控制，而且還可以實現單系統控制多塊顯示屏，以及實時多任務顯示控制。從而通過SOPC技術使整個裝置具有靈活的設計方式，可裁減、可擴充、可升級，并具備軟硬件在系統可編程的功能。

本發明的具體技術方案如下：

方案一：

基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，包括數據交互接口與存儲器，以及集成有復數個CPU核的FPGA芯片；所述每個CPU核采用內部32位總線連接數據交互接口與存儲器，以此來讀取由數據交互接口輸入且存儲于存儲器中的LED顯示原始數據和LED屏幕參數；所述每個CPU核分別連接一個用來控制單個LED顯示屏的LED顯示控制邏輯模塊；所述每個LED顯示控制邏輯模塊接收并根據與它連接的單個CPU核發送的LED顯示原始數據與LED屏幕參數，計算出最終的顯示輸出數據與顯示控制信號，并通過外部硬件信號驅動器與PCB接插件輸送給該LED顯示控制邏輯模塊所連接的LED顯示屏來實現對單個LED顯示屏的顯示控制；所述控制器通過所設有的復數個LED顯示控制邏輯模塊來實現對多塊LED顯示屏的顯示控制。

作為優選方案，所述外部硬件信號驅動器采用74HC245芯片。

作為優選方案，所述數據交互接口用來實現LED顯示原始數據和LED屏幕參數這些數據的輸入與輸出，它包括串口、USB接口、SD卡接口和以太網口這些中的一個或多個的組合。

作為優選方案，所述存儲器用來實現LED顯示原始數據和LED屏幕參數這些數據的存儲與讀取，以及應用程序的存儲與運行，它包括SDRAM存儲器、SRAM存儲器和FLASH存儲器這些中的一個或多個的組合。

方案二：

基于SOPC的多核LED顯示屏控制器，包括數據交互接口與存儲器，以及集成有復數個CPU核的FPGA芯片；所述每個CPU核采用內部32位總線連接數據交互接口與存儲器，以此來讀取由數據交互接口輸入且存儲于存儲器中的LED顯示原始數據和LED屏幕參數；所述每個CPU核利用內部32位總線共同連接一個用來控制LED顯示屏的LED顯示控制邏輯模塊；所述LED顯示控制邏輯模塊將LED顯示屏劃分成復數個與每個CPU核一一對應的顯示控制分區；所述LED顯示控制邏輯模塊接收并根據與它連接的每個CPU核發送的各顯示控制分區的LED顯示原始數據與LED屏幕參數，組合計算出最終的顯示輸出數據與顯示控制信號，并通過外部硬件信號驅動器與PCB接插件輸送給該LED顯示控制邏輯模塊所連接的LED顯示屏來實現對整個LED顯示屏在多核的多任務并行處理狀態下的多區域獨立顯示控制。

作為優選方案，所述外部硬件信號驅動器采用74HC245芯片。

作為優選方案，所述數據交互接口用來實現LED顯示原始數據和LED屏幕參數這些數據的輸入與輸出，它包括串口、USB接口、SD卡接口和以太網口這些中的一個或多個的組合。

作為優選方案，所述存儲器用來實現LED顯示原始數據和LED屏幕參數這些數據的存儲與讀取，以及應用程序的存儲與運行，它包括SDRAM存儲器、SRAM存儲器和FLASH存儲器這些中的一個或多個的組合。

本發明所述的多核LED顯示屏控制器基于SOPC技術，通過在單片FPGA內部構建多CPU系統，實現了單個控制卡控制大型LED顯示屏或者多塊獨立顯示屏。具有極高的性價比優勢。相對現有產品集成度高、可靠性強。

附圖說明：