[發明專利]基于FPGA實現KVM切換器無閃爍切換的系統及方法

在審

• 申請號: 201710581735.1
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107390893A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 聶紅偉;曲鳴;劉培邦;魯星言;祈蔚;尹繼超;張才科;王丹;李飛
• 申請（專利權）人: 核動力運行研究所;中核武漢核電運行技術股份有限公司
• 主分類號: G06F3/023
• 分類號: G06F3/023;G06F3/038;G06F3/14
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙)11221
• 代理人: 王衛東

技術領域

本發明涉及電子設備制造領域，具體涉及一種基于FPGA實現KVM切換器無閃爍切換的系統及方法。

背景技術

KVM切換器(Keyboard Video Mouse，計算機切換器)是通過鍵盤、鼠標和顯示器來實現對兩臺或多臺計算機的控制，KVM切換器通常使用在有多臺電腦或服務器的場所，通過一臺顯示器及鍵盤和鼠標就能實現和所有電腦和服務器的交互。

在實際使用中，KVM切換器能夠避免使用大量顯示器和鍵鼠，不僅能夠節約設備成本，還能夠節省大量的操作空間，機架和地面空間，使用者可以重新利用空間重整桌面上或機架上更多計算機的設備；同時，KVM切換器可以通過控制中央管理多臺計算機，避免使用者在不同工作站之間輾轉或需要多個使用者，能夠降低管理員的勞動強度，且能夠降低人力成本。

但是，目前大多數KVM切換器都是基于ASIC(Application Specific Integrated Circuit，集成電路)專用IC實現多臺計算機或服務器的切換，但是，由于專用IC沒有內存，無法保存圖像信號，必然導致在切換過程中出現信號不穩定或短暫丟失信號的問題，導致切換器在切換過程中容易出現閃爍，黑屏等不穩定現象，這種問題雖然只是發生在切換過程中，但是當切換器用于監控中心、數據中心等對畫面的實時和穩定性要求較高的場合時，閃爍和黑屏現象都可能會導致數據的丟失，造成較嚴重的后果。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于FPGA實現KVM切換器無閃爍切換的系統及方法，能夠避免切換時發送閃爍和黑屏的現象，避免數據丟失。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一種基于FPGA實現KVM切換器無閃爍切換的系統，包括：

切換指令發送模塊，其用于發送切換指令；

切換控制模塊，其用于接收切換指令并下發圖像存儲信息；

存儲模塊，其用于接收圖像存儲信息，存儲當前顯示的圖像信號，并寫入待切換的圖像信號數據；

判斷輸出模塊，其用于判斷待切換的圖像數據是否穩定，若穩定，輸出待切換的圖像信號，否則，仍然輸出當前圖像信號。

在上述技術方案的基礎上，所述系統還包括顯示模塊，其用于顯示圖像信號。

在上述技術方案的基礎上，所述系統編碼模塊，其用于讀取內存模塊中的圖像信號數據，并將圖像信號數據編碼成能夠被顯示模塊所讀取的信息后發送至顯示模塊。

在上述技術方案的基礎上，所述系統還包括解碼模塊，其用于將外部待切換的圖像信號轉換為能夠存入存儲模塊的數據。

在上述技術方案的基礎上，所述存儲模塊包括若干DDR內存，每一片DDR內存分為若干塊Bank，每塊Bank均可以保存完整的一場圖像。

在上述技術方案的基礎上，所述每一片DDR內存分為8塊BankBank0至Bank7。

一種基于FPGA實現KVM切換器無閃爍切換的方法，包括以下步驟：

發送切換指令，存儲待切換的圖像數據信息，判斷待切換的數據信息是否穩定，并在穩定時顯示待切換的數據信息。

在上述技術方案的基礎上，所述判斷待切換的數據信息為不穩定狀態時，繼續顯示當前圖像。

在上述技術方案的基礎上，在具體的讀寫過程中，DDR內存是按照一個Bank進行讀寫，即寫入的圖像數據順序就是一直從Bank0到Bankn循環往復的刷新，每個Bank里保存完整的一場圖像，每片DDR內存中能夠同時保存了n場圖像，在寫入數據的同時FPGA也同時在從DDR內存中讀出已寫好的數據信息，讀出的位置為當前寫入數據的前一個Bank中。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)本發明的一種基于FPGA實現KVM切換器無閃爍切換的系統，通過設置存儲模塊和判斷輸出模塊，其中，存儲模塊能夠接收圖像信息，存儲圖像信號，并寫入待切換的圖像信號數據；判斷輸出模塊能夠判斷待切換的圖像數據是否穩定，并在穩定時輸出待切換的圖像信號，否則，仍然輸出當前圖像信號。通過這種方式的切換，使得在切換的過程中讀寫的兩路輸入信號都通過存儲模塊進行緩存，使得輸入的信號都是穩定連續的，這樣在切換中就保證了輸出畫面的穩定連續性，避免切換時發送閃爍和黑屏的現象，避免數據丟失。