CN105243988A - 嵌入式led显示控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种嵌入式LED显示控制器，包括主控模块，以及电连接主控模块的显示数据输出模块、易失性存储器、非易失性存储器和视频输入接口电路模块。其中，主控模块用于响应用户触发产生的模式切换控制信号使嵌入式LED显示控制器可切换地工作于同步模式或异步模式，以使得主控模块在嵌入式LED显示控制器工作于同步模式时通过视频输入接口电路模块从外部视频源获取视频数据并进行处理后再通过显示数据输出模块输出、以及在嵌入式LED显示控制器工作于异步模式时从内部视频源获取视频数据并进行处理后通过显示数据输出模块输出。因此，本发明能够支持同步和异步双模式切换，可以满足用户的智能性需求，用户体验性较佳。

Description

嵌入式LED显示控制器

技术领域

本发明属于LED显示控制技术领域，尤其涉及一种嵌入式LED显示控制器。

背景技术

嵌入式操作***是一种用途广泛的***软件，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、***内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作***负责嵌入式***的全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动；它必须体现其所在***的特征，能够通过装卸某些模块来达到***所要求的功能。目前在嵌入式***领域广泛使用的操作***有：嵌入式Linux、WindowsEmbedded(例如WinCE6.0)、VxWorks等，以及应用在智能手机和平板电脑的Android、iOS等。

嵌入式操作***的特点主要有：***内核小、专用性强、***精简、高实时性、多任务、需要特定的开发工具和环境等。在嵌入式***上进行一些***功能的设计及开发也是现如今社会电子产品控制***发展的一种趋势。

随着LED显示技术的迅速发展，各种LED显示驱动方案也层出不穷的推出。图1为现有的一种嵌入式LED显示控制器的硬件结构示意图，其主要以单个电路板放置整个***相关的硬件电路为主，并且采用ARM+FPGA架构作为主控模块。

然而，现有的嵌入式LED显示控制器仍然依然存在***稳定性较差、可靠性不高，成本较高以及支持单一工作模式的问题。

发明内容

因此，针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提出一种嵌入式LED显示控制器。

具体地，本发明实施例提出的一种嵌入式LED显示控制器，适于安装嵌入式操作***且包括：主控模块，以及电连接所述主控模块的显示数据输出模块、易失性存储器和非易失性存储器。此外，所述嵌入式LED显示控制器还包括：视频输入接口电路模块，电连接所述主控模块。其中，所述主控模块用于响应用户触发产生的模式切换控制信号使所述嵌入式LED显示控制器可切换地工作于同步模式或异步模式，以使得所述主控模块在所述嵌入式LED显示控制器工作于同步模式时通过所述视频输入接口电路模块从外部视频源获取视频数据并进行处理后再通过所述显示数据输出模块输出、以及在所述嵌入式LED显示控制器工作于异步模式时从内部视频源获取视频数据并进行处理后通过所述显示数据输出模块输出。

在本发明的一个实施例中，所述嵌入式LED显示控制器还包括有线网络接口模块和网络PHY芯片，所述有线网络接口模块通过所述网络PHY芯片电连接所述主控模块，从而用户通过操作上位机软件而产生的所述模式切换控制信号可经由所述有线网络接口模块和所述网络PHY芯片发送至所述主控模块。

在本发明的一个实施例中，所述嵌入式LED显示控制器还包括双模式WiFi模块和网络PHY芯片，所述双模式WiFi模块通过所述网络PHY芯片电连接所述主控模块，从而用户通过操作上位机软件而产生的所述模式切换控制信号可经由所述双模式WiFi模块和所述网络PHY芯片发送至所述主控模块。

在本发明的一个实施例中，所述嵌入式LED显示控制器还包括双模式WiFi模块和USBHUB芯片，所述双模式WiFi模块通过所述USBHUB芯片电连接所述主控模块，从而用户通过操作上位机软件而产生的所述模式切换控制信号可经由所述双模式WiFi模块和所述USBHUB芯片发送至所述主控模块。

在本发明的一个实施例中，所述嵌入式LED显示控制器还包括同步/异步模式切换键，电连接所述主控模块并用于接受用户触发而产生所述模式切换控制信号至所述主控模块。

在本发明的一个实施例中，所述主控模块包括ARM处理器和可编程逻辑器件模块，所述同步/异步模式切换键电连接所述可编程逻辑器件模块；当所述嵌入式LED显示控制器工作于所述同步模式时，所述可编程逻辑器件模块通过所述视频输入接口电路模块获取视频数据，而当所述嵌入式LED显示控制器工作于所述异步模式时，所述可编程逻辑器件模块从所述ARM处理器获取视频数据。

在本发明的一个实施例中，所述视频输入接口电路模块包括视频解码模块和视频接口，所述视频接口通过所述视频解码模块电连接所述可编程逻辑器件模块。

在本发明的一个实施例中，所述主控模块为基于ARM的处理器芯片，所述视频输入接口电路模块和所述同步/异步模式切换键电连接所述基于ARM的处理器芯片，所述视频输入接口电路模块为端子排且用于连接支持模拟视频输入和数字视频输入的视频输入扩展卡以接收并行视频数据。

在本发明的一个实施例中，所述嵌入式LED显示控制器还包括移动网络模块接口，电连接所述主控模块；所述移动网络模块接口为PCI-E接口。

在本发明的一个实施例中，所述显示数据输出模块为网络输出模块或包含有灯板接口部分的LED显示驱动模块；所述嵌入式LED显示控制器还包括HDMI监控输出模块，电连接所述主控模块。

由上可知，本发明实施例的嵌入式LED显示控制器能够支持同步和异步双模式切换，可以满足用户的智能性需求，用户体验性较佳。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图1为现有技术中的一种嵌入式LED显示控制器的硬件结构示意图。

图2为本发明第一实施例的嵌入式LED显示控制器的底板的硬件结构示意图。

图3为本发明第一实施例的嵌入式LED显示控制器的核心板的硬件结构示意图。

图4为本发明第一实施例的嵌入式LED显示控制器的无线网络通信子板的硬件结构示意图。

图5示出本发明第二实施例的LED显示控制***的架构。

图6为本发明第二实施例的嵌入式LED显示控制器的硬件结构示意图

图7为本发明第二实施例的视频输入扩展卡的结构示意图以及与嵌入式LED显示控制器的连接关系示意图。

图8为本发明第二实施例的视频输入扩展卡的一种具体实现方式。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

【第一实施例】

请参见图2、图3和图4，本发明第一实施例的嵌入式LED显示控制器适于连接接收卡以带载一个或多个LED灯板实现信息显示，其包括底板20、核心板30以及无线网络通信子板40。

如图2所示，底板20包括设置在电路板上的核心板接口201、FPGA模块202、无线网络通信子板接口203、有线网络接口模块204、USBHUB芯片205、USB接口206、音频电路207、SD卡接口电路208、串口模块209、SDRAM210、HDMI视频输入接口电路模块211、网络输出模块212以及同步/异步模式切换键213。

如图3所示，核心板30包括设置在电路板上的ARM处理器301、网络PHY芯片302、USBPHY芯片303、闪存304、DDR2305以及电源管理芯片(PowerManagementIC)306。

如图4所示，无线网络通信子板40包括设置在电路板上的3G/4G模块接口401、SIM卡接口402、WiFi模块403、SMA接口404，405、指示灯模块406及电源模块407，以及电连接3G/4G模块接口401的3G/4G模块408。

下面将结合图2、图3和图4对底板20、核心板30及无线网络通信子板40的各个元件进行详细说明。

请再参见图2，核心板接口201作为核心板30和底板20的电连接元件，其可以是端子排，例如是两个60pin的端子排。

FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)模块202通过核心板接口201电连接核心板30上的ARM处理器301，其主要是处理与ARM处理器301之间的交互信息，并将显示的信息发送给LED灯板，并对产品的使用做授权管理功能；此处，FPGA模块202也可以是其他可编程逻辑器件模块，例如CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)模块等。

无线网络通信子板接口203作为无线网络通信子板40和底板20的电连接元件，其可以是端子排。

有线网络接口模块204通过核心板接口201电连接核心板30上的网络PHY芯片(也即网络物理接口收发器芯片)302，其典型的包括网络变压器和网口例如RJ45接口；此处，有线网络接口模块204主要是作为核心板30上的ARM处理器301与外部PC之间通信的一个桥梁。

USBHUB芯片205通过核心板接口201电连接核心板30上的USBPHY芯片303，其主要是作为USB接口扩展之用；扩展出的USB接口可以用来接插U盘，以及具有USB接口的鼠标等***设备。

USB接口206通过USBHUB芯片205连接核心板接口201；当然，USB接口206也可以直接连接核心板接口201而不经过USBHUB芯片205。此处，USB接口206可以用来插接U盘，从而本实施例的嵌入式LED显示控制器在异步模式下支持从U盘导入节目播放。

音频电路207通过核心板接口201电连接核心板30上的ARM处理器301的音频接口，其作为媒体播放时对音频的一个处理模块，典型地包括电平转换电路、数模转换器以及用于连接音箱的音频输出端口。

SD卡接口电路208电连接核心板接口201，从而本实施例的嵌入式LED显示控制器在异步模式下支持从SD卡导入节目播放。

串口模块209通过核心板接口201电连接核心板30上的ARM处理器301的UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输器)端口，其例如包括电平转换电路、RS232接口、RS485收发器和RS485接口，RS232接口通过该电平转换电路电连接ARM处理器301的UART端口，RS485接口依序通过RS485收发器和该电平转换电路电连接ARM处理器301的另一UART端口。此外，RS485接口主要是用来连接***距离稍微远点的设备，如光探头等；RS232接口一般是用来调试操作***、打印一些调试信息时使用。当然，可以理解的是，RS232接口和RS485接口并不限制为同时设置。

SDRAM210电连接FPGA模块202，其主要是用于存放FPGA模块202的数据。当然，此处的SDRAM210也可以替换成其他易失性存储器。

HDMI视频输入接口电路模块211电连接FPGA模块202，其例如包括HDMI接收器(HDMIreceiver)和HDMI接口(HDMIconnector)且主要是在同步模式下可以处理外部的HDMI视频源输入，再通过本实施例的嵌入式LED显示控制器对HDMI输入的数据进行处理后输出到LED灯板上显示。此处，可以理解的是，HDMI视频输入接口电路模块211也可以替换成其他数字视频输入接口电路模块或模拟视频输入接口电路模块，并且典型地包括视频解码模块和视频接口。

网络输出模块212电连接FPGA模块202，其主要是由FPGA模块202控制数据输出，适于连接接收卡并将显示数据通过接收卡发送到LED灯板。优选地，网络输出模块212为两路千兆网输出模块。此外，典型地，网络输出模块212包括千兆网PHY芯片和网口例如RJ45接口。

同步/异步模式切换键213电连接FPGA模块202，从而本实施例的嵌入式LED显示控制器能够可切换地工作在同步模式或异步模式。可以理解的是，在其他实施例中，同步/异步模式切换键213也可变更为通过核心板接口201电连接ARM处理器301。

请再参见图3，ARM处理器301上电后运行操作***(例如Linux，WinCE，iOS，安卓等嵌入式操作***)及功能相关的应用软件，控制各种外部设备发挥功能；此外，ARM处理器301也可以为具有类似于ARM处理器的其他处理器模块。再者，值得一提的是，本实施例中的ARM处理器301和底板20上的FPGA模块202共同构成本实施例的嵌入式LED显示控制器的主控模块。

网络PHY芯片302电连接ARM处理器301，其例如是可配置成百兆网的PHY芯片。

USBPHY芯片303电连接ARM处理器301。

闪存304和DDR2305电连接ARM处理器301，其主要是为ARM处理器301服务、存储操作***文件以及软件等、并保证***正常稳定运行的关键模块。此处，闪存304也可以替换成其他非易失性存储器，而DDR2305也可以替换成其他易失性存储器。

电源管理芯片306电连接ARM处理器301，其主要是给核心板30上的ARM处理器301提供电源管理机制。

请再参见图4，3G/4G模块接口401用于连接3G/4G模块408，其例如是PCI-E接口；再者，3G/4G模块接口401通过无线网络通信子板接口203电连接USBHUB芯片205。

SIM卡接口402电连接3G/4G模块接口401，其用于容置SIM卡。

WiFi模块403能够作为station模式和AP模式使用，具有路由WiFi的功能，并且可以通过PC端的网页进行参数设置；此外，用户可通过移动终端如手机、平板电脑等设备，连接到本实施例的嵌入式LED显示控制器进行通信；通过移动终端的APP对LED显示进行参数配置、调节亮度、检测LED显示控制***的运行状态是否良好、发送播放媒体等；在无有线网络的情况下，通过手机连接WiFi模块403也可实现媒体发送功能。由此可见，本实施例的WiFi模块403为具有station模式和AP模式的双模式WiFi模块。再者，WiFi模块403通过无线网络通信子板接口203和核心板接口201电连接网络PHY芯片302。

SMA接口404，405分别电连接WiFi模块403和3G/4G模块408而作为天线接口以用于外接专用WiFi天线和3G/4G天线，增强信号。

指示灯模块406电连接3G/4G模块接口401和WiFi模块403，以指示3G/4G模块408和WiFi模块403的工作状态。

电源模块407电连接3G/4G模块接口401、WiFi模块403和指示灯模块406，以向其供电。

3G/4G模块408作为移动网络模块，其可以是具有PCI-E接口的板卡式模块，从而可插拔地设置在无线网络通信子板40上。此外，3G/4G模块408例如采用集成有3G和GPS功能的SIM5352E芯片。再者，由于3G/4G模块408的设置，可以在户外应用中随时随地连接移动网络、访问互联网最新的信息；GPS功能可用于对本实施例的嵌入式LED显示控制器所在当前位置的定位。

由上述硬件结构组成可以发现，本实施例的嵌入式LED显示控制器能够可切换地工作在同步模式或异步模式；在此，实现同步/异步模式切换有两种方法：一种是硬件上通过同步/异步模式切换键213进行模式切换，另一种是通过上位机软件配置的方式。而本发明第一实施例的嵌入式LED显示控制器可以设计成同时具有这两种模式切换实现方式，也可以设计成只具有一种模式切换实现方式例如不设置同步/异步模式切换键213。

其中，通过同步/异步模式切换键213进行模式切换例如是：本实施例的同步/异步模式切换键213是带有指示灯的按键，当同步/异步模式切换键213按下之后，触发产生对应的模式切换控制信号，指示灯亮起，***由默认的异步模式切换至同步模式。

上位机软件配置方式例如是：通过上位机软件选择***的工作方式，上位机软件通过有线网络接口模块204、核心板接口201和网络PHY芯片302向ARM处理器301发送模式切换控制信号，或者通过WiFi模块403、无线网络通信子板接口203、核心板接口201和网络PHY芯片302向ARM处理器301发送模式切换控制信号，再由ARM处理器301上的软件通过UART串口将模式切换控制信号发送至FPGA模块202，FPGA模块202的程序完成输入视频源选择，从而实现模式切换，例如从异步模式切换至同步模式，或从同步模式切换至异步模式。此处，上位机软件不限于PC机上的软件或者手机APP等类似软件。

异步模式与同步模式的工作方式介绍如下：

异步模式：***上电后默认的工作模式例如是异步模式，在异步工作模式下，显示输出信息由ARM处理器301这边的本地视频源(例如来自于U盘、SD卡或预先存储于闪存中)提供，ARM处理器301的显示输出接口例如为DVI接口，FPGA模块202接收到输出显示命令后，会将显示信息先存储在SDRAM210中，然后在显示输出时再从SDRAM210中读取数据通过网络输出模块212及接收卡输出到LED灯板。

同步模式：当***通过触发同步/异步模式切换键213或者上位机软件配置将***的工作模式切换至同步模式时，此时的嵌入式LED显示控制器通过视频输入接口电路模块例如HDMI视频输入接口电路模块211接收外部的HDMI视频源方可进行显示。而此时的ARM处理器301与FPGA模块202之间只进行控制信息的通信，视频数据需要从视频接口例如HDMI接口来获取，FPGA模块202同样会将从HDMI视频输入接口电路模块211获取的视频数据先存入SDRAM210中，然后在显示输出时再从SDRAM210中读取数据通过网络输出模块212及接收卡输出到LED灯板。

另外，本发明第一实施例的嵌入式LED显示控制器的底板20、核心板30和无线网络通信子板40的相对位置关系可以有多种：例如核心板30和无线网络通信子板40并列设置在底板20并分别通过核心板接口201和无线网络通信子板40与底板20形成电连接；又或者是核心板30、无线网络通信子板40和底板20在空间上分三层间隔设置，且核心板30固定在底板20和无线网络通信子板40之间。

再者，值得一提的是，在本发明其他实施例中，核心板30和无线网络通信子板40上的所有元件也可以直接设置在底板20上，从而使得嵌入式LED显示控制器为一种单电路板结构设计。

最后，需要说明的是，本实施例的嵌入式LED显示控制器并不限于设置有图2、图3和图4所示的所有元件，也可以根据实际情况弹性增加或省略部分元件，例如无线网络通信子板40可以只设置WiFi模块403而不设置移动网络模块(例如3G/4G模块408)、或者只设置移动网络模块而不设置WiFi模块403、或者两者同时设置，USB接口206和SD卡接口电路208二者只设置其一等等，只要其不脱离本发明的支持同步和异步双模式切换之发明精神即可。

【第二实施例】

请参见图5，本发明第二实施例的LED显示控制***包括嵌入式LED显示控制器51和视频输入扩展卡53。其中，视频输入扩展卡53的前端适于连接视频源，且视频输入扩展卡53的后端连接嵌入式LED显示控制器51；视频输入扩展卡53的设置可以使得嵌入式LED显示控制器51具有模拟和数字视频输入功能，扩展嵌入式LED显示控制器51的使用范围。此外，嵌入式LED显示控制器51适于连接接收卡以带载一个或多个LED灯板，以驱动控制LED灯板进行视频显示。另外，视频源例如是PC机、DVD播放器(DVDplayer)或高清摄录影机(HDCamcorder)。

请参见图6，本发明第二实施例的嵌入式LED显示控制器51包括：主控模块511、电源模块512、SDRAM513、闪存514、串口模块515、HDMI监控输出模块516、视频输入接口电路模块517、同步/异步模式切换键518、USBHUB芯片519、第二USB接口520、WiFi模块521、SMA接口522、第一USB接口523、PCI-E接口524、红外遥控模块525、SATA接口526、音频电路527、网络PHY芯片528a、有线网络接口模块528b、以及网络输出模块529。

承上述，主控模块511是整个***运行的主控核心，上电后运行操作***(例如Linux，WinCE，iOS，安卓等嵌入式操作***)及功能相关的应用软件，控制各种外部设备发挥功能。本实施例中，主控模块511为基于ARM的处理器芯片，其选用高性能ARM作为主芯片且例如是华为海思推出的Hi3716CV200处理器芯片，但本发明并不以此为限。此外，本实施例并不排除使用现有技术中的ARM+FPGA架构作为主控模块。

电源模块512包含***电源及外设电源，***电源采用分立式电源模块设计给主控模块511及SDRAM513、闪存514等关键模块供电；电源模块另外设计有一外设电源专用分路，以保证大功耗低纹波等外设需求。

SDRAM513电连接主控模块511，其为***正常运行的必要模块，是做数据及程序运行存储交换使用的模块；本实施例中采用高速DDR3存储芯片以保证***高速稳定运行。当然，可以理解的是，SDRAM513并不限于采用DDR3存储芯片，也可以采用其他易失性存储器。

闪存514电连接主控模块511，其是***及用户存储数据及程序用的掉电非易失存储模块；本实施例中采用eMMC(EmbeddedMultiMediaCard，嵌入式多媒体卡)闪存，其具有的大容量存储可以保证用户存储大量的播放时所需数据及视频。当然，可以理解的是，闪存514也可以替换成其他非易失性存储模块。

串口模块515电连接主控模块511，其例如包括电平转换电路、RS232接口、RS485收发器和RS485接口，RS232接口通过该电平转换电路电连接主控模块511的UART端口，RS485接口依序通过RS485收发器和该电平转换电路电连接主控模块511的另一UART端口。此外，RS485接口主要是用来连接***距离稍微远点的设备，如光探头等；RS232接口一般是用来调试操作***、打印一些调试信息时使用。当然，可以理解的是，RS232接口和RS485接口并不限制为同时设置。

HDMI监控输出模块516电连接主控模块511，其供用户使用该模块直接连接至监控屏幕查看***运行界面、运行状态及实时视频播放情况等，另外用户还可通过该方式直接配置***及播放软件，方便直观。

视频输入接口电路模块517为嵌入式LED显示控制器51上预留的扩展接口，其可以与视频输入扩展卡53连接以接收多种外部视频源输入；此外，使用同步/异步模式切换键518硬件切换或者直接上位机软件控制，可实现板载内部视频源和外部视频源之间的切换，也即实现同步模式和异步模式双模式切换，该视频输入接口电路模块517的设计丰富了***外部视频源种类的选择。例如，视频输入接口电路模块517外接的视频输入扩展卡53上提供AV视频接口和HDMI视频接口。视频输入接口电路模块517具体可以是端子排，从而视频输入扩展卡53可以与主控模块511通过端子排形成电连接。

同步/异步模式切换键518电连接主控模块511，从而本实施例的嵌入式LED显示控制器51能够可切换地工作在同步模式或异步模式。

USBHUB芯片519例如电连接主控模块511的USB接口作为USB接口扩展使用，例如扩展出第二USB接口520，扩展出的USB接口520可外接USB存储设备，也可外接鼠标键盘等其他具有USB接口的设备。

WiFi模块521通过USBHUB芯片519电连接主控模块511，该WiFi模块521具有AP热点等常见功能，天线设计中采用SMA接口522连接至机壳面板以外接专用WiFi天线，增强信号；此处，SMA接口522电连接WiFi模块521。

第一USB接口523电连接主控模块511的USB接口，其数量可以是一个，也可以是多个。

PCI-E接口524电连接主控模块511，其为嵌入式LED显示控制器51的板载预留接口，经过电源模块优化及数据信号及布局优化，用户可使用该接口连接3G/4G/GPS等外扩移动网络模块供***增加更丰富的扩展功能。另外，本实施例对于3G/4G/GPS等外扩模块采用非板载式SMA接头，通过射频线直接连接至机壳面板以连接外扩天线，该种设计使得安装便捷且节省板载空间，并且可保证天线射频信号质量。

红外遥控模块525电连接主控模块511，其可以使用户采用红外设备输入控制或传输数据，如使用红外遥控器控制视频播放。

SATA接口526电连接主控模块511，其可外接SATA(SerialAdvancedTechnologyAttachment，串行高级技术附件)设备，主要用于大容量存储硬盘外扩，使用户可方便用更大的存储空间或直接连接用户自备硬盘设备。另外，本实施例中提供板载SATA电源接口，使用户使用时更加便捷不用自带SATA外部电源。

音频电路527电连接主控模块511，其可使***在播放视频时输出对应的音频，或直接播放音频；本实施例中例如采用标准3.5MM音频接口以及板载功放模块，可使驱动能力更加强劲。

有线网络接口模块528b通过网络PHY芯片528a电连接主控模块511的以太网媒体接口例如FastEthernet(快速以太网)接口，此处的网络PHY芯片528a例如被配置成百兆网PHY芯片，从而网络PHY芯片528a和有线网络接口模块528b可以作为主控模块511与外部PC机之间通信的一个桥梁。再者，有线网络接口模块528b典型地包括网络变压器和网口例如RJ45口。

网络输出模块529例如是千兆网模块，其电连接主控模块511的以太网媒体接口例如RGMII(ReducedGigabitMediaIndependentInterface，简化千兆媒体独立接口)接口。再者，网络输出模块529可以通过接收卡带载一个或多个LED灯板。此外，更具体的，网络输出模块529例如包括千兆网PHY芯片、网络变压器和RJ45网口。

请参见图7，本实施例的视频输入扩展卡53包括模拟视频输入接口531、模拟视频解码芯片533、数字视频输入接口535以及数字视频解码芯片537，并且优选地还包括滤波阻抗匹配电路532和静电保护电路536。此处，因为模拟视频输入信号需要内部进行阻抗匹配，故在视频输入扩展卡53上加入滤波阻抗匹配电路532是为了防止模拟信号失真；静电保护电路536的加入是为了防止在数字视频输入接口535热插拔时产生静电对数字视频解码芯片537的管脚造成损坏。

其中，模拟视频解码芯片533通过信号线连接模拟视频输入接口531，滤波阻抗匹配电路532连接模拟视频解码芯片533和模拟视频输入接口531之间的信号线；数字视频解码芯片537通过信号线连接数字视频输入接口535，静电保护电路536连接数字视频解码芯片537和数字视频输入接口535之间的信号线。再者，模拟视频解码芯片533和数字视频解码芯片537均配置有视频数据并行输出接口(图7中未绘出)，从而实现视频数据并行输出至嵌入式LED显示控制器51的视频输入接口电路模块517。此处，模拟视频解码芯片533和数字视频解码芯片537配置的视频数据并行输出接口例如是ITU-RBT.656或ITU-RBT.1120视频标准接口。

请参见图8，其示出本实施例的视频输入扩展卡53的一种具体实现方式。

如图8所示，数字视频输入接口535例如为HDMI接口(HighDefinitionMultimediaInterface，高清多媒体接口)；数字视频解码芯片537例如为ADI公司推出的ADV7612视频解码芯片，其具有I2C接口；静电保护电路536例如包括多个齐纳二极管，各个齐纳二极管的阳极(anode)接地且阴极(cathode)分别连接HDMI接口与ADV7612视频解码芯片之间的多条信号线；通常，地线和电源线无需连接齐纳二极管。

模拟视频输入接口531例如为AV视频输入接口；模拟视频解码芯片533例如为TI公司推出的TVP5150视频解码芯片，其具有I2C接口；滤波阻抗匹配电路232例如为一个齐纳二极管，该齐纳二极管的阳极接地且阴极连接AV视频输入接口和TVP5150视频解码芯片之间的信号线中的视频信号线AI-CH1，而信号线中的地线AI-GND则无需连接齐纳二极管。

此外，主控模块511例如为图8所示华为海思推出的Hi3716CV200处理器芯片，其具有I2C接口；并且，Hi3716CV200处理器芯片的I2C接口电连接ADV7612视频解码芯片的I2C接口和TVP5150视频解码芯片的I2C接口，从而Hi3716CV200处理器芯片可以通过I2C总线与ADV7612视频解码芯片、TVP5150视频解码芯片进行串行通讯。另外，ADV7612视频解码芯片和TVP5150视频解码芯片的视频数据并行输出接口例如ITU-RBT.656或ITU-RBT.1120视频标准接口电连接至Hi3716CV200处理器芯片，从而ADV7612视频解码芯片和TVP5150视频解码芯片处理后的视频数据以满足ITU-RBT.656格式或ITU-RBT.1120格式的协议发送到Hi3716CV200处理器芯片，以完成视频数据的网络协议转换和数据打包，最终通过网络输出模块529经由接收卡提供至LED灯板上进行显示。

在此需要指出的是，图8所示仅为本实施例提出的视频输入扩展卡53和嵌入式LED显示控制器51中的相对应元件的举例，其并非用来限制本发明。

由上述硬件结构组成可以发现，本发明第二实施例的嵌入式LED显示控制器51能够可切换地工作在同步模式或异步模式；在此，实现同步/异步模式切换有两种方法：一种是硬件上通过同步/异步模式切换键518进行模式切换，另一种是通过上位机软件配置的方式。而本发明第二实施例的嵌入式LED显示控制器51可以设计成同时具有这两种模式切换实现方式，也可以设计成只具有一种模式切换实现方式例如省略同步/异步模式切换键518。

其中，通过同步/异步模式切换键518进行模式切换例如是：本实施例的同步/异步模式切换键518是带有指示灯的按键，当同步/异步模式切换键518按下之后，触发产生对应的模式切换控制信号，指示灯亮起，***由默认的异步模式切换至同步模式。

上位机软件配置方式例如是：通过上位机软件选择***的工作方式，上位机软件通过有线网络接口模块528b和网络PHY芯片528a向主控模块511发送模式切换控制信号，或者通过WiFi模块521向主控模块511发送模式切换控制信号，再由主控模块511的程序完成输入视频源选择，从而实现模式切换，例如从异步模式切换至同步模式，或从同步模式切换至异步模式。此处，上位机软件不限于PC机上的软件或者手机APP等类似软件。

异步模式与同步模式的工作方式介绍如下：

异步模式：***上电后默认的工作模式例如是异步模式，在异步工作模式下，显示输出信息由主控模块511的本地视频源(例如来自于U盘或预先存储于闪存514中)提供并经主控模块511处理后通过网络输出模块529及接收卡输出到LED灯板。

同步模式：当***通过触发同步/异步模式切换键518或者上位机软件配置将***的工作模式切换至同步模式时，此时的嵌入式LED显示控制器51通过视频输入接口电路模块517连接视频输入扩展卡53以接收外部的数字或模拟视频源进行显示。视频输入扩展卡53输入的并行视频数据经主控模块511处理后通过网络输出模块529及接收卡输出到LED灯板。

需要说明的是，本发明第二实施例的嵌入式LED显示控制器51并不限于设置有图6所示的所有元件，也可以根据实际情况弹性增加或省略部分元件，例如省略红外遥控模块525和/或SATA接口526等等，只要其不脱离本发明的支持同步和异步双模式切换之发明精神即可。

综上所述，本发明实施例可以达成以下一个或多个有益效果：1)能够支持同步和异步双模式切换；2)能够实现WiFi的station模式和AP模式同时使用的功能，并可通过网页进行远程设置，同时还可集成3G/4G/GPS功能；3)能够满足用户的智能性的需求，用户体验性较佳；4)由于能使得同步/异步模式任意切换，因而可增加产品的易用性，具有宽适用范围。

最后，值得一提的是，本发明上述实施例中的网络输出模块212、529作为显示数据输出模块，其也可以变更为其他形式的显示数据输出模块例如LED显示驱动模块，此处LED显示驱动模块例如包括LED灯板的驱动电路部分以及LED灯板接口部分(例如图1所示转接板接口或者与LED灯板直接连接的排线接口)，从而可实现嵌入式LED显示控制器的本板带载的功能，而无需经由接收卡带载LED灯板。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种嵌入式LED显示控制器，适于安装嵌入式操作***且包括：主控模块，以及电连接所述主控模块的显示数据输出模块、易失性存储器和非易失性存储器；其特征在于，所述嵌入式LED显示控制器还包括：

视频输入接口电路模块，电连接所述主控模块；

其中，所述主控模块用于响应用户触发产生的模式切换控制信号使所述嵌入式LED显示控制器可切换地工作于同步模式或异步模式，以使得所述主控模块在所述嵌入式LED显示控制器工作于同步模式时通过所述视频输入接口电路模块从外部视频源获取视频数据并进行处理后再通过所述显示数据输出模块输出、以及在所述嵌入式LED显示控制器工作于异步模式时从内部视频源获取视频数据并进行处理后通过所述显示数据输出模块输出。

2.如权利要求1所述的嵌入式LED显示控制器，其特征在于，还包括有线网络接口模块和网络PHY芯片，所述有线网络接口模块通过所述网络PHY芯片电连接所述主控模块，从而用户通过操作上位机软件而产生的所述模式切换控制信号可经由所述有线网络接口模块和所述网络PHY芯片发送至所述主控模块。

3.如权利要求1所述的嵌入式LED显示控制器，其特征在于，还包括双模式WiFi模块和网络PHY芯片，所述双模式WiFi模块通过所述网络PHY芯片电连接所述主控模块，从而用户通过操作上位机软件而产生的所述模式切换控制信号可经由所述双模式WiFi模块和所述网络PHY芯片发送至所述主控模块。

4.如权利要求1所述的嵌入式LED显示控制器，其特征在于，还包括双模式WiFi模块和USBHUB芯片，所述双模式WiFi模块通过所述USBHUB芯片电连接所述主控模块，从而用户通过操作上位机软件而产生的所述模式切换控制信号可经由所述双模式WiFi模块和所述USBHUB芯片发送至所述主控模块。

5.如权利要求1所述的嵌入式LED显示控制器，其特征在于，还包括同步/异步模式切换键，电连接所述主控模块并用于接受用户触发而产生所述模式切换控制信号至所述主控模块。

6.如权利要求5所述的嵌入式LED显示控制器，其特征在于，所述主控模块包括ARM处理器和可编程逻辑器件模块，所述同步/异步模式切换键电连接所述可编程逻辑器件模块；当所述嵌入式LED显示控制器工作于所述同步模式时，所述可编程逻辑器件模块通过所述视频输入接口电路模块获取视频数据，而当所述嵌入式LED显示控制器工作于所述异步模式时，所述可编程逻辑器件模块从所述ARM处理器获取视频数据。

7.如权利要求6所述的嵌入式LED显示控制器，其特征在于，所述视频输入接口电路模块包括视频解码模块和视频接口，所述视频接口通过所述视频解码模块电连接所述可编程逻辑器件模块。

8.如权利要求5所述的嵌入式LED显示控制器，其特征在于，所述主控模块为基于ARM的处理器芯片，所述视频输入接口电路模块和所述同步/异步模式切换键电连接所述基于ARM的处理器芯片，所述视频输入接口电路模块为端子排且用于连接支持模拟视频输入和数字视频输入的视频输入扩展卡以接收并行视频数据。

9.如权利要求1所述的嵌入式LED显示控制器，其特征在于，还包括移动网络模块接口，电连接所述主控模块；所述移动网络模块接口为PCI-E接口。

10.如权利要求1所述的嵌入式LED显示控制器，其特征在于，所述显示数据输出模块为网络输出模块或包含有灯板接口部分的LED显示驱动模块；所述嵌入式LED显示控制器还包括HDMI监控输出模块，电连接所述主控模块。