專利名稱：Led全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED顯示系統(tǒng)，特別涉及應(yīng)用于LED顯示系統(tǒng)的LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)。
背景技術(shù)：
全彩LED顯示屏是LED顯示屏中的一種，全彩色同時又稱為三基色由紅、綠、藍(lán)三原色組成最小的現(xiàn)實單元，4096級灰度的全彩色LED顯示屏可以顯示一千六百多萬種顏色。全彩LED顯示屏系統(tǒng)一般由視頻源輸出專用設(shè)備、顯示屏幕、視頻輸入端口和系統(tǒng)軟件等組成，系統(tǒng)軟件及專用設(shè)備直接決定了系統(tǒng)的功能，可根據(jù)用戶對系統(tǒng)的不同要求選擇不同的類型；顯示屏幕的控制電路接收來自視頻源輸出專用設(shè)備的顯示信號，驅(qū)動LED發(fā)光產(chǎn)生畫面，并通過增加功放、音箱輸出聲音。在全彩LED顯示屏系統(tǒng)中，為實現(xiàn)系統(tǒng)帶載面積大，刷新頻率、灰度等級高等目的，一般采用以下幾種方式(1)將需要顯示的內(nèi)容通過軟件分成若干子顯示區(qū)域，每個子區(qū)域用一套獨(dú)立顯示系統(tǒng)，其缺點是畫面不同步、成本高、系統(tǒng)管理維護(hù)成本高；(2)通過千兆以太網(wǎng)級聯(lián)方式將需要顯示的內(nèi)容分到不同的顯示子卡進(jìn)行顯示處理，其優(yōu)點是只需要一套系統(tǒng)，能滿足高灰度、高刷新率需求。缺點是當(dāng)級聯(lián)子卡間通信鏈路發(fā)生故障時，顯示內(nèi)容丟失。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)，通過將全彩顯示系統(tǒng)中級聯(lián)的顯示子卡與發(fā)送子卡組成環(huán)狀傳輸鏈路及備用，無論在故障和非故障時，都能保證數(shù)據(jù)傳輸鏈路完整，構(gòu)思巧妙，是全彩系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸方式的實質(zhì)性突破。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)，包括由發(fā)送主卡、多個顯示子卡、以太網(wǎng)連接器、以太網(wǎng)組成的環(huán)狀傳輸鏈路與備用環(huán)路共同構(gòu)成，所述環(huán)狀傳輸鏈路與備用環(huán)路的傳輸方向互逆，所述以太網(wǎng)連接器與以太網(wǎng)組成數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，所述以太網(wǎng)連接器設(shè)置在所述發(fā)送主卡與顯示子卡各個設(shè)備上，所述以太網(wǎng)存在于整個LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)中。進(jìn)一步，所述發(fā)送主卡與每個顯示子卡的設(shè)備上都設(shè)置兩個千兆以太網(wǎng)連接器， 相鄰的千兆以太網(wǎng)連接器之間通過雙絞線或光纜連接。所述位置相鄰的發(fā)送卡與顯示子卡、顯示子卡與顯示子卡之間均通過所述千兆以太網(wǎng)連接器及以太網(wǎng)相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?。所述環(huán)狀傳輸鏈路在系統(tǒng)非故障時組成一個邏輯環(huán)路即主環(huán)路，正常傳輸數(shù)據(jù)； 系統(tǒng)處于非故障鏈路時備用環(huán)路存在，但不傳輸數(shù)據(jù)。所述備用環(huán)路存在于環(huán)狀傳輸鏈路之內(nèi)，與其傳輸方向相反，當(dāng)在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時發(fā)揮其作用；即當(dāng)系統(tǒng)在某點處于故障鏈路時，環(huán)狀傳輸鏈路與備用環(huán)路被打破，從邏輯上重新建立環(huán)狀傳輸鏈路，組成一個新的邏輯環(huán)路，所述備用環(huán)路，數(shù)據(jù)無需處理，只需同步后發(fā)往下一站點即可，因此系統(tǒng)傳輸鏈路在任何一點產(chǎn)生故障而斷開，將不會影響數(shù)據(jù)傳輸。綜上所述，本發(fā)明LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)在故障時和非故障時均能組成一個邏輯環(huán)路，保證數(shù)據(jù)傳輸鏈路完整；本發(fā)明的切換機(jī)制以太網(wǎng)PHY芯片(PHY指物理層)在非link狀態(tài)時，對端接口也處于非link狀態(tài)，確保線路切換正常。所述環(huán)狀傳輸鏈路與備用環(huán)路的線路切換通過采集對應(yīng)接口的工作狀態(tài)選取對應(yīng)的選擇器，所述選擇器選通現(xiàn)場可編程門陣列FPGA送出的數(shù)據(jù)，以及選通各個對應(yīng)接口的接收數(shù)據(jù)。本發(fā)明組建千兆以太網(wǎng)通信級聯(lián)環(huán)網(wǎng)，利用環(huán)形鏈路雙向傳輸數(shù)據(jù)特征，構(gòu)建具有高速自愈功能的路由選擇機(jī)制，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸通路，達(dá)到提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。通過將全彩顯示系統(tǒng)中級聯(lián)的顯示子卡與發(fā)送子卡組成環(huán)狀鏈路，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，由于各種因素引起的線路故障時，系統(tǒng)根據(jù)既定的路由切換方式改變傳輸方向，保證傳輸通道暢通，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。本發(fā)明的有益效果是，數(shù)據(jù)傳輸鏈路具有自愈恢復(fù)功能，即當(dāng)系統(tǒng)傳輸線路出現(xiàn)故障或故障解除時無需人工干預(yù)，自我修復(fù)；系統(tǒng)傳輸鏈路在任何一點產(chǎn)生故障而斷開，將會形成新的傳輸鏈路，不想影響數(shù)據(jù)傳輸?？焖僮詣忧袚Q線路，線路保護(hù)切換時間小于10ms，達(dá)到及時保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸鏈路，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明非故障時正常鏈路的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為故障鏈路一的結(jié)構(gòu)原理圖；圖3為故障鏈路二的結(jié)構(gòu)原理圖；圖4為故障鏈路三的結(jié)構(gòu)原理圖。圖5為正常數(shù)據(jù)傳輸線路示意圖；圖6為A接口故障數(shù)據(jù)傳輸線路示意圖；圖7為B接口故障數(shù)據(jù)傳輸線路示意圖。圖中，M 發(fā)送主卡，Sl 顯示子卡，S2 顯示子卡，S3、顯示子卡，S3、顯示子卡；a 千兆以太網(wǎng)連接器，b 千兆以太網(wǎng)連接器；MCU、微控制單元，MUX1、選擇器，MUX2、選擇器， MUX3、選擇器，
具體實施例方式為了使本發(fā)明的創(chuàng)作特征、技術(shù)手段與達(dá)成目的易于明白理解，以下結(jié)合具體實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實施例參看圖1，LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)，由發(fā)送主卡M、顯示子卡Si、顯示子卡S2、顯示子卡S3與顯示子卡S4依次連接組成的環(huán)狀傳輸鏈路1和它們逆向組成的備用環(huán)路2 共同構(gòu)成，此時系統(tǒng)處于非故障鏈路狀態(tài)，數(shù)據(jù)通過環(huán)狀傳輸鏈路1實現(xiàn)傳輸；備用環(huán)路2 存在，但不傳輸數(shù)據(jù)。發(fā)送主卡M、顯示子卡Si、顯示子卡S2、顯示子卡S3與顯示子卡S4每個設(shè)備上均設(shè)置兩個不同位置的千兆以太網(wǎng)連接器a、b。發(fā)送主卡M —側(cè)的千兆以太網(wǎng)連接器a通過雙絞線或光纜與鄰近的顯示子卡Sl 上的以太網(wǎng)連接器b聯(lián)接，發(fā)送主卡M另一側(cè)的千兆以太網(wǎng)連接器b通過雙絞線或光纜與鄰近的顯示子卡S4上的以太網(wǎng)連接器a聯(lián)接；位置相鄰的顯示子卡Sl與顯示子卡S2、顯示子卡S2與顯示子卡S3、顯示子卡S3 與顯示子卡S4之間均通過千兆以太網(wǎng)連接器a、b及以太網(wǎng)聯(lián)接，從而組成一個環(huán)狀的傳輸鏈路，進(jìn)而達(dá)到有效傳輸數(shù)據(jù)的目的。參看圖2，LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)處于故障鏈路一狀態(tài)時，在發(fā)送主卡M與顯示子卡Si之間出現(xiàn)故障點，即主環(huán)路環(huán)狀傳輸鏈路1被打破，不能正常傳輸數(shù)據(jù)；備用環(huán)路 2與環(huán)狀傳輸鏈路1重新組成新的傳輸鏈路3。如圖2所示，LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)在所述故障點處繞開，傳輸線路由發(fā)送主卡M繞開故障點返回至顯示子卡S4,再依次經(jīng)過顯示子卡S3、顯示子卡S2，傳輸至顯示子卡 Si，所述顯示子卡Sl再依次經(jīng)過顯示子卡S2、顯示子卡S3、顯示子卡S4到達(dá)發(fā)送主卡M，從而構(gòu)成一個新的環(huán)狀傳輸鏈路3，這樣即使出現(xiàn)故障點，也不會影響系統(tǒng)數(shù)據(jù)的正常傳輸。圖3所示的故障鏈路二是在在發(fā)送主卡M與顯示子卡S4之間出現(xiàn)故障點，LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)組成新的環(huán)狀傳輸鏈路4 ；圖4所示的故障鏈路三是在顯示子卡S2與顯示子卡S3之間出現(xiàn)故障點，LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)組成新的環(huán)狀傳輸鏈路5 ；上述環(huán)狀傳輸鏈路4、環(huán)狀傳輸鏈路5與圖2所示的環(huán)狀傳輸鏈路3的傳輸原理相同，使數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)具有自愈恢復(fù)功能。本發(fā)明組建千兆以太網(wǎng)通信級聯(lián)環(huán)網(wǎng)，利用環(huán)形鏈路雙向傳輸數(shù)據(jù)特征，構(gòu)建具有高速自愈功能的路由選擇機(jī)制，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸通路，達(dá)到提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。通過將全彩顯示系統(tǒng)中級聯(lián)的顯示子卡與發(fā)送子卡組成環(huán)狀鏈路，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，由于各種因素引起的線路故障時，系統(tǒng)根據(jù)既定的路由切換方式改變傳輸方向，保證傳輸通道暢通，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。本發(fā)明的切換機(jī)制以太網(wǎng)PHY芯片(PHY指物理層)在非link狀態(tài)時，對端接口也處于非link狀態(tài)，確保線路切換正常。上述環(huán)狀傳輸鏈路1與備用環(huán)路2的線路切換通過采集對應(yīng)接口 A/B的工作狀態(tài)選通對應(yīng)選擇器，所述選擇器選通現(xiàn)場可編程門陣列FPGA送出的數(shù)據(jù)，以及選通各個對應(yīng)接口的接收數(shù)據(jù)。參看圖5，本發(fā)明處于正常數(shù)據(jù)傳輸線路時，線路切換通過采集對應(yīng)接口 A/B工作狀態(tài)選通對應(yīng)選擇器MUX1、MUX2及MUX3 ；選擇器MUXl選通現(xiàn)場可編程門陣列FPGA送出的數(shù)據(jù)，選擇器MUX2選通接口 B接收的數(shù)據(jù)，選擇器MUX3選通接口 A接收的數(shù)據(jù)，微控制單元MCU分別銜接對應(yīng)選擇器MUXl、 MUX2 及 MUX3。
參看圖6，本發(fā)明處于A接口故障數(shù)據(jù)傳輸線路時，選擇器MUXl忽略，選擇器MUX2 選通接口 B接收的數(shù)據(jù)，選擇器MUX3選通現(xiàn)場可編程門陣列FPGA送出的數(shù)據(jù)，微控制單元 MCU對應(yīng)銜接選擇器MUX2與MUX3 ；參看圖7，本發(fā)明處于B接口故障數(shù)據(jù)傳輸線路時，選擇器MUXl忽略，選擇器MUXl 選通現(xiàn)場可編程門陣列FPGA送出的數(shù)據(jù)，選擇器MUX2選通接口 A接收的數(shù)據(jù)，微控制單元 MCU銜接選擇器MUXl。本發(fā)明的優(yōu)點是，數(shù)據(jù)傳輸鏈路具有自愈恢復(fù)功能，即當(dāng)系統(tǒng)傳輸線路出現(xiàn)故障或故障解除時無需人工干預(yù)，自我修復(fù)；系統(tǒng)傳輸鏈路在任何一點產(chǎn)生故障而斷開，將會形成新的傳輸鏈路，不想影響數(shù)據(jù)傳輸?？焖僮詣忧袚Q線路，線路保護(hù)切換時間小于10ms，達(dá)到及時保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸鏈路，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明組建千兆以太網(wǎng)通信級聯(lián)環(huán)網(wǎng)，利用環(huán)形鏈路雙向傳輸數(shù)據(jù)特征，構(gòu)建具有高速自愈功能的路由選擇機(jī)制，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸通路，達(dá)到提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)，其特征在于，包括由發(fā)送主卡、多個顯示子卡、以太網(wǎng)連接器、以太網(wǎng)組成的環(huán)狀傳輸鏈路與備用環(huán)路共同構(gòu)成，所述環(huán)狀傳輸鏈路與備用環(huán)路的傳輸方向互逆，所述以太網(wǎng)連接器與以太網(wǎng)組成數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ溃鲆蕴W(wǎng)連接器設(shè)置在所述發(fā)送主卡與顯示子卡各個設(shè)備上，所述以太網(wǎng)存在于整個LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述發(fā)送主卡與每個顯示子卡的設(shè)備上都設(shè)置兩個千兆以太網(wǎng)連接器，相鄰的千兆以太網(wǎng)連接器之間通過雙絞線或光纜連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述位置相鄰的發(fā)送卡與顯示子卡、顯示子卡與顯示子卡之間均通過所述千兆以太網(wǎng)連接器及以太網(wǎng)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述環(huán)狀傳輸鏈路與備用環(huán)路的線路切換通過采集對應(yīng)接口的工作狀態(tài)選取對應(yīng)的選擇器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述選擇器選通現(xiàn)場可編程門陣列FPGA送出的數(shù)據(jù)，以及選通各個對應(yīng)接口的接收數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)，它包括由發(fā)送主卡、多個顯示子卡、以太網(wǎng)連接器、以太網(wǎng)組成的環(huán)狀傳輸鏈路與備用環(huán)路共同構(gòu)成，所述環(huán)狀傳輸鏈路與備用環(huán)路的傳輸方向互逆，所述以太網(wǎng)連接器與以太網(wǎng)組成數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，所述以太網(wǎng)連接器設(shè)置在所述發(fā)送主卡與顯示子卡各個設(shè)備上，所述以太網(wǎng)存在于整個LED全彩自愈數(shù)據(jù)傳輸環(huán)網(wǎng)中。所述發(fā)送主卡與每個顯示子卡的設(shè)備上都設(shè)置兩個千兆以太網(wǎng)連接器，位置相鄰的發(fā)送卡與顯示子卡、顯示子卡與顯示子卡之間均通過所述千兆以太網(wǎng)連接器及以太網(wǎng)相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?。本發(fā)明在故障時和非故障時均能組成一個邏輯環(huán)路，保證數(shù)據(jù)傳輸鏈路完整，達(dá)到提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。
文檔編號H04L12/42GK102201962SQ20111007136
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者劉雪亮, 周浩波, 張得銀, 蔡文琪, 陳國軍, 陳大明 申請人:上海靈信信息科技有限公司