数据帧路由装置和LED显示控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及数据帧路由装置和LED显示控制系统。该数据帧路由装置包括逻辑处理模块以及四个双向数据端口；每两个双向数据端口形成一对同组端口；逻辑处理模块，用于当其中一对同组端口中的其中一个双向数据端口的数据帧丢失时，控制另一对同组端口与所述其中一对同组端口中的另一个双向数据端口进行实时双向透明转发；当所有同组端口均有一个双向数据端口的数据帧丢失时，控制其中一对同组端口中的另一个双向数据端口与另一对同组端口中的另一个双向数据端口进行实时双向透明转发；当只有一个双向数据端口能够接收到数据帧时，控制所述双向数据端口在接收到数据帧后反向回传所述数据帧。本发明专利技术能够大大提高系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及数据帧路由装置和LED显示控制系统。该数据帧路由装置包括逻辑处理模块以及四个双向数据端口；每两个双向数据端口形成一对同组端口；逻辑处理模块，用于当其中一对同组端口中的其中一个双向数据端口的数据帧丢失时，控制另一对同组端口与所述其中一对同组端口中的另一个双向数据端口进行实时双向透明转发；当所有同组端口均有一个双向数据端口的数据帧丢失时，控制其中一对同组端口中的另一个双向数据端口与另一对同组端口中的另一个双向数据端口进行实时双向透明转发；当只有一个双向数据端口能够接收到数据帧时，控制所述双向数据端口在接收到数据帧后反向回传所述数据帧。本专利技术能够大大提高系统的可靠性。【专利说明】数据帧路由装置和LED显示控制系统
本专利技术涉及LED显示控制技术。
技术介绍
随着LED材料技术工艺的提升与采购成本的极速下降，LED显示屏以突出的优势成为平板显示的主流产品之一，并在社会经济的许多领域得到广泛应用，主要包括: (I)证券交易、金融信息显示。 (2)机场航班动态信息显示。民航机场建设对信息显示系统的要求非常明确，LED显示屏是航班信息显示系统FIDS (Flight informat1n Display system)的首选产品。 (3)港口、车站旅客引导信息显示。以LED显示系统为主体的信息系统和广播系统、列车到发揭示系统、票务信息系统等共同构成客运枢纽的自动化系统，成为国内火车站和港口技术发展和改造的重要内容。 (4)体育场馆信息显示。LED显示屏作为比赛信息显示和比赛实况播放的的主要手段已取代了传统的灯光及CRT显示屏，在现代化体育场馆成为必备的比赛设施。 (5)道路交通信息显示。智能交通系统(ITS)的兴起，在城市效通、高速公路等领域，LED显示屏作为可变情报板、限速标志等，得到普遍采用。 (6)安防监控、调度指挥中心信息显示。安防监控、电力调度、车辆动态跟踪、车辆调度管理等，也在逐步采用高密度的LED显示屏。 (7)邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。 (8)广告媒体新产品。除单一大型户内、户外显示屏做为广告媒体外，集群LED显示屏广告系统、列车LED广告发布系统等也已得到采用并正在推广。 (9)演出和集会。大型显示屏越来越普遍的用于公共和政治目的的视频直播，如在我国建国50周年大庆、世界各地的新千年庆典等重大节日中，大型显示屏在播放实况和广告信息发布方面发挥了卓越的作用。 (10)展览会，LED显示大屏幕作为展览组织者提供的重要服务内容之一，一些较大的LED大屏幕的专业性租赁公司与大规模的制造商向参展商提供有偿租赁服务。 LED显示屏控制系统(LED Display Control System)也称LED显示屏控制器/LED显示屏控制卡。它是组成LED显示屏的核心部件，由发送端(内置发送卡、外置发送盒)/多个接收卡(又称扫描卡)及相关辅助单元构成。 在实际使用时，由一个发送单元通过有线传输介质串联驱动多个(大多数情况下不少于40个)接收单元，再由每个接收单元控制一定面积的LED发光显示单元完成显示工作。 由于整个系统拓扑呈串联型，只有在所有单元均正常工作时，系统才可以有效的传递信息。 系统框图如图1所示，如由3行5列显示单元构成的显示系统。其网络拓扑简化如图2所示。 由图1和图2可见，本例由一个发送端和15个呈串联分布的接收单元构成，如果任意单元或其间的链路中断，整个系统将无法正常工作。 假设其中每个接收单元的可靠性为达到了 99.99%，接收单元间通讯链路的可靠性为99%，则本例的接收子系统总体可靠性为:(未计入发送单元可靠性数据) R = (99.99% X 99% )15= 85.88%。 由于高清晰度电视广播节目的兴起与普及，作为公众媒体的LED显示系统的显示分辨率也同时急速提升，显示单元的数量呈几何级数的方式增长，接收结点的数量也同时大幅提升，系统的整体可靠性将会急剧降低，已不能满足相关市场的技术标准与应用环境提出的稳定性要求。 因此，业内相关厂商为此提出了以下的可靠性解决方案。 现有技术的第一种解决方案(环形链路备份方案)以如下: 系统网络拓扑框图如图3所示，本例由一个发送端和6个呈串联分布的接收单元构成，与上例不同的是: ?使用通讯电缆将发送单元上的空闲端口与最后一个接收单元的空闲端口相连接; 籲设置发送单元的两个相关端口处于复制输出状态(输出相同的数据); 籲允许接收单元处于双线备份模式； 如果任意两个单元间的链路断线，后续接收单元将自动切换到备用通讯链路，如第4与5接收单元间的链路中断，则系统网络拓扑变为图4所示。 本方案通过连接发送与接收单元的空闲端口，构成闭合环路。在环上任一通讯链路发生中断时，仍可保持工作，但有两个或两个以上的环上结点(无论是通讯链路或接收单元)失效时，显示系统依然无法正常运行。 此时本方案的可靠性为:R = (99.99% *99% )3= 99% ,随着显示单元数量的提升，本方案可靠性会呈指数下降，用户将会无法接受。 现有技术的第二种解决方案(双回路双接收热备份方案)以如下: 业内方案提供商增加一并行控制环路，通过简单热冗余的方式，希望进一步提高系统的可靠性，达到客户提出的相关需求。 系统框图如5所示。 整个系统依然包含着15个显示单元和一个(或两个)发送单元。其中每个显示单元内置两个完全相同的接收单元(RX与RA)。发送单元接收前端的信号，将数据打包成数据帧，在所有的输出端口上复制输出。 正常工作时，每个显示单元中的两个接收单元均处于正常工作状态，其输出信号经两者逻辑判定后选择输出。 本方案即使引入第二环路，也无法完全解决结点失效问题，只是提高了允许的失效结点数量到3个点，在第4点发生失效时，依然会造成系统无法正常工作。 例如:在图5中，上环RX2-RX3，RX13-RX14间链路失效，由于下环的存在，第3_13显示单元依然可以借由下环中正常工作的RA3-RA13接收单元维持正常工作状态，即使下环中继续发生一个链路失效也没有问题。但若在此时，如果下环存在两个链路失效，则系统依然无法运行。例如下环的RA4-RA5/RA11-RA12的链路失效，则上下两环的交集即第5_11号共7个显示单元将无法显示。 以下为本专利技术所涉及到的专业术语的解释。 LED:发光二极管的简称。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成的二极管。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。 LED显示控制系统:又称LED显示屏控制系统(LED Display Control System)/LED显示屏控制器/LED显示屏控制卡。它是组成LED显示屏的核心部件，由发送端(内置发送卡、外置发送盒)/接收卡(又称扫描卡)及相关辅助单元构成。它主要负责接收来自信号源(如:计算机显卡接口的画面、视频显示信息、互联网络信息数据)，通过内部数据处理，由内部通讯链路，以分区驱动方式生成LED显示屏所能识别的串行显示数据和扫描控制时序。 数据帧:所谓数据帧，就是数本文档来自技高网...

【技术保护点】
数据帧路由装置，其特征在于，包括一逻辑处理模块以及与所述逻辑处理模块连接的(2n+2)个双向数据端口，n＝1、2、3……；每两个双向数据端口形成一对同组端口，并且在正常工作状态时，一对同组端口的数据帧传输状态为透明直接转发状态；所述逻辑处理模块，用于当其中一对同组端口中的其中一个双向数据端口的数据帧丢失时，控制另一对同组端口与所述其中一对同组端口中的另一个双向数据端口进行实时双向透明转发；当所有同组端口均有一个双向数据端口的数据帧丢失时，控制其中一对同组端口中的另一个双向数据端口与另一对同组端口中的另一个双向数据端口进行实时双向透明转发；当只有一个双向数据端口能够接收到数据帧时，控制所述双向数据端口在接收到数据帧后反向回传所述数据帧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祁峰，刘秋河，
申请(专利权)人：深圳视爵光旭电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44