[發明專利]一種實現多路HDMI顯示疊加的系統及方法

在審

• 申請號: 202210197070.5
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114721990A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 高金超;于立北;李鳳婷
• 申請（專利權）人: 天津七所精密機電技術有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40;G06F13/16;G06F13/42;G06F21/85
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

本發明涉及一種實現多路HDMI顯示疊加的系統及方法，其技術特點是：通過FPGA、PCI?LocaBus橋模塊、上位機、異步串口收發模塊、自測試模塊和外部串口設備構建基于FPGA的異步串口安全通信系統，并通過構建各個模塊和FPGA內部的邏輯，實現了基于FPGA的異步串口安全通信。本發明解決了傳統PCI串口通訊卡硬件設計復雜，靈活性差，安全性低等問題，實現了波特率連續可調，使用適應性強；安全性高，能夠保證用戶信息安全。同時本發明系統的異步串口收發模塊與外部串口設備的連接可選配RS422、RS232和RS485，能夠根據外部串口設備靈活配置，同時FPGA中自閉環測試單元設置根據外部串口設備的連接方式一致，便于本系統的測試和維修。

技術領域

本發明屬于可擴展接口領域，尤其是一種實現多路HDMI顯示疊加的系統及方法。

背景技術

加固計算機信息安全應用中，異步串口因為其可靠、簡單而被廣泛應用。由于計算機主板串口數量的限制，往往需要配套的串口板模塊擴展串口數量，串口模塊的核心器件PCI轉異步串口芯片，以EXAR公司ST15CXXX系列芯片以及OXFORD公司OX16PCI95X系列芯片為代表，存在通道數最多為4，單片無法滿足更多路需求，且不具備安全認證功能，為了滿足功能，選擇邏輯芯片進行開發安全串口控制器，配合橋芯片，以實現PCI至8路可信串口的轉換。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出一種實現多路HDMI顯示疊加的系統及方法，解決了傳統PCI串口通訊卡硬件設計復雜，靈活性差，安全性低等問題，實現了波特率連續可調，使用適應性強；安全性高，能夠保證用戶信息安全。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種實現多路HDMI顯示疊加的系統，包括FPGA、PCI-LocaBus橋模塊、上位機、異步串口收發模塊、自測試模塊和外部串口設備；所述FPGA包括中斷管理單元、LocalBus控制單元、認證單元、UART控制單元、自閉環測試單元、FIFO緩存單元和波特率生成單元，LocalBus控制單元與認證單元雙向連接，認證單元的輸出連接UART控制單元的輸入，波特率生成單元的輸出連接UART控制單元的輸入，FIFO緩存單元與UART控制單元雙向連接，UART控制單元的輸出連接自閉環測試單元的輸入，UART控制單元的另一輸出連接中斷管理單元；所述上位機與PCI-LocaBus橋模塊雙向連接，PCI-LocaBus橋模塊與FPGA中的LocalBus控制單元雙向連接，FPGA中的中斷管理單元的輸出連接PCI-LocaBus橋模塊的輸入端，FPGA中的UART控制單元與異步串口收發模塊雙向連接，FPGA中的自閉環測試單元的輸出分別連接自測試模塊的輸入端和FPGA中的UART控制單元外部串口設備的輸出端和自測試模塊的輸出端連接異步串口收發模塊的輸入端，異步串口收發模塊的輸出端和自測試模塊的另一輸出端分別連接外部串口設備的輸入端。

而且，所述異步串口收發模塊和外部串口設備的串口連接方式包括RS422串口連接、RS232串口連接和RS485串口連接；所述上位機通過PCI總線與PCI-LocaBus橋模塊雙向連接。

而且，所述異步串口收發模塊和外部串口設備的串口的連接方式，確定FPGA中自閉環測試單元設置的模式，其中自閉環測試單元設置的模式包括TTL、RS232和RS422電平自閉環測試模式。

而且，所述PCI-LocaBus橋模塊為SM9054橋芯片。

一種實現多路HDMI顯示疊加的系統的實現方法，包括以下步驟：

步驟1、構建FPGA中Local Bus控制單元與PCI-LocaBus橋模塊連接使用的LocalBus總線接口控制邏輯；

步驟2、構建FPGA中認證單元的控制邏輯；