[發(fā)明專利]一種基于HPS的FPGA的OSD界面切換方案

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• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103995598A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張孝飛;劉強(qiáng);金長新
• 申請（專利權(quán)）人: 山東超越數(shù)控電子有限公司
• 主分類號: G06F3/02
• 分類號: G06F3/02;G06F3/14;G06F9/44
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技術(shù)領(lǐng)域???

????本發(fā)明涉及計算機(jī)領(lǐng)域，用于在多單元服務(wù)器中。通過對多單元服務(wù)器管理板OSD界面調(diào)用來選擇將要操作的刀片主板。

背景技術(shù)

????在先前的多單元服務(wù)器中，OSD界面的調(diào)用是通過單片機(jī)加OSD芯片來實現(xiàn)的。在整個多單元服務(wù)器中，要實現(xiàn)KVM功能需要的主芯片比較多，在電路布局時存在不便。考慮到電路設(shè)計時電路板的大小，減少芯片的利用數(shù)量，需要一種新的實施方案來實現(xiàn)界面切換。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明專利就是利用帶有HPS的FPGA來取代單片機(jī)和OSD芯片。在FPGA內(nèi)部:采用HPS加上FPGA外設(shè)模塊來實現(xiàn)OSD界面的切換和調(diào)用。

????本發(fā)明提供一種利用帶有HPS的FPGA來實現(xiàn)OSD界面的切換方案，解決多單元服務(wù)器中管理板芯片數(shù)量過多，縮小布板面積。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

第一步在FPGA內(nèi)部采集需要的圖片信息。FPGA的硬核（HPS）在linux系統(tǒng)下通過應(yīng)用程序來獲取圖片數(shù)據(jù)，將獲取的圖片數(shù)據(jù)存儲起來。第二步是將獲取的圖片數(shù)據(jù)通過AXI總線送到FPGA端的內(nèi)存中，在FPGA內(nèi)部搭建的電路是實現(xiàn)從FPGA的HPS端到FPGA端的通道，通過Framebuffer這個IP核獲得圖片的數(shù)據(jù)，配置VGA輸出需要的clock?video核的參數(shù)。通過在HPS部分USB鍵盤截取鍵值來控制圖片的顯示順序和顯示內(nèi)容。

本發(fā)明是提出一種新型的OSD界面切換實現(xiàn)思想，利用當(dāng)前最新的SOC來實現(xiàn)。

本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是：

本發(fā)明可以應(yīng)用在計算機(jī)領(lǐng)域，通過調(diào)用不通的OSD界面來切換不同的通道，通過主管理板來對切換到的通道設(shè)備進(jìn)行管理；

可以應(yīng)用在計算機(jī)領(lǐng)域、云終端、物聯(lián)網(wǎng)終端、多媒體終端以及消費(fèi)類終端等帶用終端控制領(lǐng)域中；

降低功耗、節(jié)省了芯片數(shù)量，為管理板PCB布局布線提供了方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述HPS的FPGA的OSD界面切換總體硬件設(shè)計框圖；

圖2是本發(fā)明所述HPS的FPGA的OSD界面切換qsys的硬件電路搭建；

圖3是本發(fā)明所述HPS的FPGA的OSD界面切換軟件實施方案；

圖4是本發(fā)明所述HPS的FPGA的OSD界面切換程序流程圖。

具體實施方式

本發(fā)明包括裝置：PC機(jī)、硬件sockit開發(fā)板、虛擬機(jī)用于對linux3.8內(nèi)核編譯和更改、串口和網(wǎng)口將應(yīng)用程序燒錄到SD卡、Quartus?13.1對硬件電路下載。

????圖2是本設(shè)計方案通過qsys搭建的硬件電路圖，利用QuartusII?13.1對電路圖模塊例化和編譯后生成的*.sof文件下載到FPGA。

????圖3是軟件的實施方案，本實施方案是在內(nèi)核版本為linux3.8的linux下實現(xiàn)的，編譯內(nèi)核燒錄到SD卡上。編寫實現(xiàn)OSD界面切換的應(yīng)用程序，編譯生成可執(zhí)行文件通過網(wǎng)口和串口燒錄到SD卡。

????圖4是程序流程圖，在FPGA內(nèi)部通過USB來實現(xiàn)OSD界面切換的部分應(yīng)用程序如下?：

鍵值讀取函數(shù):

??????if?((fdkey?=?open(name,?O_RDWR,?0))?>=?0)

??{??

?????printf(%s:?open,?fdkey?=?%d/n,?name,?fdkey);??

?????for?(ikey?=?0;?ikey?<?LED_MAX;?ikey++)?

?????{??

???????event.time.tv_sec??=?time(0);??

???????event.time.tv_usec?=?0;??

???????event.type?????????=?EV_LED;??

???????event.code?????????=?ikey;??

???????event.value????????=?0;??

???????write(fdkey,?&event,?sizeof(event));??

?????}??

?????ikey=0;?

?????while?((rc?=?read(fdkey,?&event,?sizeof(event)))?>?0)?