傳統(tǒng)的LED智能玻璃顯示屏的控制系統(tǒng)需要以計(jì)算機(jī)作為視頻源進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻輸出,但在小規(guī)模場(chǎng)合中使用不夠方便,因此本文設(shè)計(jì)了一種脫離實(shí)時(shí)視頻源、便攜的視頻播放控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由視頻輸出單元和視頻轉(zhuǎn)發(fā)單元兩部分組成,視頻輸出單元采用搭載操作系統(tǒng)的CPU+FPGA雙核架構(gòu),CPU通過(guò)USB接口對(duì)U盤中視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取,通過(guò)在CPU特定內(nèi)置APP中進(jìn)行地址映射圖繪制,生成地址映射數(shù)據(jù),并將視頻數(shù)據(jù)和映射數(shù)據(jù)發(fā)送至FPGA,FPGA對(duì)視頻數(shù)據(jù)重新排序,通過(guò)光纖發(fā)送至視頻轉(zhuǎn)發(fā)單元,視頻轉(zhuǎn)發(fā)單元接收并選取其中一部分視頻數(shù)據(jù),反Gamma校正后發(fā)送至驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示屏上LED的控制,采用多個(gè)視頻轉(zhuǎn)發(fā)單元級(jí)聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)大規(guī)模LED智能玻璃顯示屏。此系統(tǒng)給產(chǎn)品應(yīng)用帶來(lái)了方便,具有更廣泛的應(yīng)用范圍。 

【文章來(lái)源】：液晶與顯示. 2020,35(11)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

LED智能玻璃顯示系統(tǒng)

如圖2所示，視頻輸出單元由CPU和FPGA兩部分組成。CPU部分由CPU、EMMC、DDR、WIFI以及電源管理模塊組成。在此之中CPU選用瑞芯微電子的RK3288處理器，該處理器采用四核Cortex-A17架構(gòu)，最高支持4 K10bits H265/264視頻解碼以及多路視頻輸出，可以保證在提供可視化操作界面的同時(shí)向FPGA部分發(fā)送RGB視頻數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)所需功能[8]。EMMC以及DDR選用KLMAG1JETD-B041N和K4B4G1646E-BMMA兩款芯片，二者分別作為系統(tǒng)存儲(chǔ)器以及系統(tǒng)緩存單元。WIFI選擇AP6335無(wú)線WIFI模塊，用以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的網(wǎng)絡(luò)功能，電源管理模塊以ACT8846QM490-T芯片為核心，該芯片被設(shè)計(jì)專用于RK3288系列芯片電源管理。FPGA部分由FPGA、SSRAM、光纖接口組成。在此之中，F(xiàn)PGA選用Xilinx公司的Spartan-6系列的XC6SLX45TFPGA芯片，該芯片最大支持可達(dá)3.2Gbps的高速串行收發(fā)器，可以滿足本系統(tǒng)所需的光纖傳輸速率需求。SSRAM選用IS61LPS204836B-200TQLI，該芯片最多可存72Mb數(shù)據(jù)，讀寫速率可達(dá)200 MHz，能夠滿足本系統(tǒng)所需的1 080P的視頻數(shù)據(jù)讀寫要求。

如圖3所示，視頻轉(zhuǎn)發(fā)單元以FPGA為核心，F(xiàn)PGA芯片同樣選用Xilinx公司的Spartan-6系列的XC6SLX45TFPGA芯片。視頻轉(zhuǎn)發(fā)單元在功能上可分為光纖模塊、數(shù)據(jù)選取以及處理模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊3部分。其中光纖模塊為修改過(guò)的Aurora＿8b10bIP核，通過(guò)修改Aurora＿8b10bIP核的程序，使其可以同時(shí)作為接收端和發(fā)送端分別與兩個(gè)不同的對(duì)象建立光纖通道，實(shí)現(xiàn)視頻轉(zhuǎn)發(fā)單元之間的光纖級(jí)聯(lián)[11-12]。系統(tǒng)上電后，光纖模塊先接收由上一級(jí)通過(guò)光纖發(fā)送的RGB視頻數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)選取以及處理模塊處理后的RGB視頻數(shù)據(jù)通過(guò)光纖發(fā)送至下一級(jí)。數(shù)據(jù)選取以及處理模塊先將光纖接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)簡(jiǎn)單雙口RAM去除其中的無(wú)效數(shù)據(jù)，之后通過(guò)對(duì)大小固定的另一個(gè)雙口RAM進(jìn)行寫操作來(lái)將RGB視頻數(shù)據(jù)分組。具體為設(shè)置一個(gè)初始值為0的寄存器，每次雙口RAM寫滿后會(huì)對(duì)該寄存器進(jìn)行加一操作并從地址零開(kāi)始繼續(xù)寫入下一部分?jǐn)?shù)據(jù)，直至寄存器的值與板載撥碼開(kāi)關(guān)所設(shè)置的數(shù)值一致，便停止寫入RGB視頻數(shù)據(jù)，并對(duì)此時(shí)雙口RAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行反伽馬校正處理[13-14]。數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將反伽馬校正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行并轉(zhuǎn)串處理，生成與驅(qū)動(dòng)電路匹配的時(shí)鐘后發(fā)送至驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)LED智能玻璃顯示屏的控制。4 乒乓操作


本文編號(hào)：3382226