基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置和方法，所述装置包括依次连接的PC、PHY、ARM、FPGA和显示器，ARM与FPGA之间通过HDMI接口和PCIe接口通讯，HDMI接口用于传输视频数据，PCIe接口用于传输图片数据和控制信号。和传统PG相比，本发明专利技术在物理通道上的不同点为PCIe和HDMI，同时PC也不再进行视频解码。由于传统PGARM上又没有视频硬解码功能，所以解码的工作只能交由PC来执行，再由网络通过ARM，从EBI或EMIF接口传到FPGA，EBI和EMIF又存在带宽的限制，导致PG不能播放高清视频，本发明专利技术新增HDMI接口后，从ARM到FPGA的视频数据从HDMI接口传输，HDMI为专用视频传输接口，带宽高，适合各种清晰度视频的传输。

【技术实现步骤摘要】
基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置和方法
本专利技术涉及LED/LCM屏幕测试技术，具体地指一种基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置和方法。
技术介绍
目前市面上LED/LCM点屏的PG(PatternGenerator)通常是ARM+FPGA架构，如图2所示，ARM和FPGA通讯物理上都是通过EBI(ExternalBusInterface)接口或都EMIF(ExternalMemoryInterface)接口实现。EBI和EMIF接口有如下缺点：1)单端信号，信号速率不能太高；2)信号数量多，不利于板级设计；3)带宽有限，传输大数据时时间长。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置和方法，将EBI和EMIF接口变更为PCIe接口，有效的提高了数据传输的带宽，同时减少信号线的数量，方便了电路图和PCB设计。为实现上述目的，本专利技术所设计的基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置，包括依次连接的PC、PHY、ARM、FPGA和显示器，其特殊之处在于，所述ARM与FPGA之间通过HDMI接口和PCIe接口通讯，所述HDMI接口用于传输视频数据，所述PCIe接口用于传输图片数据和控制信号。进一步地，所述ARM包括MAC、DDR、GPU、CPU、HDMI接口和PCIe接口，所述GPU用于将视频数据解码并转换为RGB数据并发送至HDMI接口，所述CPU用于将图片数据解码并转换为RGB数据、并连同控制信号一起发送至PCIe接口，所述MAC用于控制与连接物理层的物理介质，所述DDR用于缓存。更进一步地，所述FPGA包括HDMI接口、PCIe接口、串并转换模块、DDR、视频转换功能模块，所述视频转换功能模块与显示器的视频接口连接，所述串并转换模块用于将串行信号转换为并行信号，所述DDR用于缓存，所述视频转换功能模块用于转换视频信号。更进一步地，所述视频转换功能模块包括MIPI模块或/和DP模块或/和LVDS模块或/和VBYONE模块，所述显示器的视频接口类型与视频转换功能模块的类型相对应。更进一步地，所述PC与PHY之间通过G-ETH接口通讯，所述PHY与ARM之间通过RGMII接口通讯。本专利技术提出一种基于PCIe和HDMI的PG信号传输和控制方法，其特殊之处在于，对于视频数据的传输采用的步骤包括：A1)ARM将接收的视频数据和控制信号分别缓存；A2)ARM利用GPU读取缓存的视频数据，解压后解码为RGB数据并传送至ARM的HDMI接口；ARM利用CPU传送控制信号至ARM的PCIe接口；A3)ARM的HDMI接口将RGB数据进行串化处理，形成HDMI串行信号，进入HDMI的PHY发送器；ARM的PCIe接口将控制信号存入PCIe收发器；A4)FPGA的HDMI接口将所述HDMI串行信号进行解串处理，形成RGB数据并缓存；FPGA的PCIe接口将从ARM的PCIe接口接收的控制信号缓存；A5)视频转换功能模块根据所述缓存的控制信号对所述缓存的RGB数据进行转换，形成接口信号传输至显示器相应的接口。本专利技术还提出一种基于PCIe和HDMI的PG信号传输和控制方法，其特殊之处在于，对于图片数据的传输采用的步骤包括：B1)ARM将接收的视频数据和控制信号同时缓存；B2)ARM利用CPU读取缓存的图片数据，解压后解码为RGB数据并传送至ARM的PCIe接口；ARM利用CPU传送控制信号至ARM的PCIe接口；B3)ARM的PCIe接口将RGB数据进行串化处理，形成PCIe串行信号，进入PCIe收发器；ARM的PCIe接口将控制信号存入PCIe收发器；B4)FPGA的PCIe接口将所述PCIe串行信号进行解串处理，形成RGB数据并缓存；FPGA的PCIe接口将从ARM的PCIe接口接收的控制信号缓存；B5)视频转换功能模块根据所述缓存的控制信号对所述缓存的RGB数据进行转换，形成接口信号传输至显示器相应的接口。优选地，所述步骤A5)中的接口信号包括MIPI信号、DP信号、LVDS信号、VBYONE信号。优选地，所述控制信号包括视频编码标准控制信号、视频色阶位宽控制信号、视频信号线序控制信号、视频同步模式控制信号、视频同步模式控制信号。所述视频编码标准控制信号、视频色阶位宽控制信号、视频信号线序控制信号根据视频信号解码参数产生，所述视频同步模式控制信号、视频同步模式控制信号根据同步模式控制参数产生。优选地，所述视频信号解码参数包括：视频信号传输编码标准有VESA和JEIDA；视频源的像素色阶位宽有6位、8位、10位；同步模式控制参数包括高电平有效与低电平有效。和传统PG相比，本专利技术在物理通道上的不同点为PCIe和HDMI，同时PC也不再进行视频解码。由于传统PGARM上又没有视频硬解码功能，所以解码的工作只能交由PC来执行，再由网络通过ARM，从EBI或EMIF接口传到FPGA，EBI和EMIF又存在带宽的限制，导致PG不能播放高清视频，本专利技术新增HDMI接口后，从ARM到FPGA的视频数据从HDMI接口传输，HDMI为专用视频传输接口，带宽高，适合各种清晰度视频的传输。本专利技术较现有技术的有益之处在于：(1)ARM和FPGA之间信号数量少；(2)ARM和FPGA带宽高；(3)交互信息和视频播放信号通道独立，互不影响；(4)视频播放为硬件解码，减少上层的工作量，提高了解码的效率和质量。附图说明图1为本专利技术基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置的结构示意图。图2为现有PG信号传输和控制装置的结构示意图。图3为图1中ARM的结构示意图。图4为图1中FPGA的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。如图1所示，本专利技术所提供的基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置，依次连接的PC、PHY、ARM、FPGA和显示器。所述PC与PHY之间通过G-ETH接口通讯，所述PHY与ARM之间通过RGMII接口通讯。ARM与FPGA之间通过HDMI接口和PCIe接口通讯，所述HDMI接口用于传输视频数据，所述PCIe接口用于传输图片数据和控制信号。如图3所示，ARM包括MAC、DDR、GPU、CPU、HDMI接口和PCIe接口，MAC用于控制与连接物理层的物理介质，DDR用于缓存，GPU用于将视频数据解码并转换为RGB数据并发送至HDMI接口，CPU用于将图片数据解码并转换为RGB数据、并连同控制信号一起发送至PCIe接口。FPGA包括HDMI接口、PCIe接口、串并转换模块、DDR、视频转换功能模块，视频转换功能模块与显示器的视频接口连接。转换模块用于将串行信号转换为并行信号，DDR用于缓存，所述视频转换功能模块用于转换视频信号。视频转换功能模块包括MIPI模块或/和DP模块或/和LVDS模块或/和VBYONE模块，显示器的视频接口类型与视频转换功能模块的类型相对应。PCIe接口和HDMI接口的职能如下：1)PCIe接口负责ARM和FPGA之间的信息交互，如点上层下发的点屏参数，控制信号，FPGA返回的应答信息等，支持PCIex1Gen2，最高传输速率可达5Gbps；2)HDMI接口负责解码后的视频流的传输，支持H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置，包括依次连接的PC、PHY、ARM、FPGA和显示器，其特征在于：所述ARM与FPGA之间通过HDMI接口和PCIe接口通讯，所述HDMI接口用于传输视频数据，所述PCIe接口用于传输图片数据和控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置，包括依次连接的PC、PHY、ARM、FPGA和显示器，其特征在于：所述ARM与FPGA之间通过HDMI接口和PCIe接口通讯，所述HDMI接口用于传输视频数据，所述PCIe接口用于传输图片数据和控制信号。2.根据权利要求1所述的基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置，其特征在于：所述ARM包括MAC、DDR、GPU、CPU、HDMI接口和PCIe接口，所述GPU用于将视频数据解码并转换为RGB数据并发送至HDMI接口，所述CPU用于将图片数据解码并转换为RGB数据、并连同控制信号一起发送至PCIe接口，所述MAC用于控制与连接物理层的物理介质，所述DDR用于缓存。3.根据权利要求1所述的基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置，其特征在于：所述FPGA包括HDMI接口、PCIe接口、串并转换模块、DDR、视频转换功能模块，所述视频转换功能模块与显示器的视频接口连接，所述串并转换模块用于将串行信号转换为并行信号，所述DDR用于缓存，所述视频转换功能模块用于转换视频信号。4.根据权利要求3所述的基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置，其特征在于：所述视频转换功能模块包括MIPI模块或/和DP模块或/和LVDS模块或/和VBYONE模块，所述显示器的视频接口类型与视频转换功能模块的类型相对应。5.根据权利要求1所述的基于PCIe和HDMI的PG信号传输控制装置，其特征在于：所述PC与PHY之间通过G-ETH接口通讯，所述PHY与ARM之间通过RGMII接口通讯。6.一种根据权利要求1所述的基于PCIe和HDMI的PG信号传输和控制装置的方法，其特征在于：对于视频数据的传输采用的步骤包括：A1)ARM将接收的视频数据和控制信号分别缓存；A2)ARM利用GPU读取缓存的视频数据，解压后解码为RGB数据并传送至ARM的HDMI接口；ARM利用CPU传送控制信号至ARM的PCIe接口；A3)ARM的HDMI接口将RGB数据进行串化处理，形成HDMI串行信号，进入HDMI的PHY发送器；ARM的PCIe接口将控制信号存入PCIe收发器；A...

【专利技术属性】
技术研发人员：余广德，
申请(专利权)人：武汉精测电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42