專利名稱：一種led顯示屏多路rs-232接口電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及LED控制技術領域，尤其涉及一種LED顯示屏多路RS-232接口電路。
背景技術：
在通用LED顯示屏控制系統的設計中，廣泛采用了 RS-485分布式通訊鏈路，用于對電源的電壓監測、控制板的狀態監測、模組的溫濕度監測、LED燈的故障探測等，例如對于一個分辨率為10 X 768的LED顯示屏，可按多排LED模組分成多個顯示分區，而每個顯示分區眾多模組的監控和故障數據，都經由各路RS-485通訊鏈路匯總到分配器，再由分配器的FPGA對各路數據進行處理后通過光纖或千兆網傳送到遠端的控制器，由控制器的FPGA 進行RS-232解碼后并行送到微處理器中進行緩存，再通過串口將每個顯示分區的監控數據送到計算機進行處理。由于顯示分區的數目比較大，如要實現各路RS-485鏈路同時與微處理器及PC機通訊時，需要開辟若干數據緩沖區，占用相當多的I/O 口資源，因此一般采用單通道單點數據采集方式，但效率不高。
實用新型內容本實用新型提供了一種LED顯示屏多路RS-232接口電路，其占用微處理器I/O 口資源少，支持多路RS-485鏈路同時采集數據和同時接收數據，提高了 LED顯示屏的監控效率。本實用新型的技術方案是一種LED顯示屏多路RS-232接口電路，包括遠程通訊接收模塊、串并轉換模塊、 多路RS-232解碼模塊、多路數據鎖存移位模塊、中斷擴展模塊、數據選通模塊和微處理器；遠程通訊接收模塊的輸出端與串并轉換模塊的輸入端連接，串并轉換模塊的輸出端分別與各路RS-232解碼模塊的輸入端連接，各路RS-232解碼模塊的輸出端分別與中斷擴展模塊的輸入端和對應的數據鎖存移位模塊的輸入端連接；各路數據鎖存移位模塊的輸出端分別與微處理器連接，中斷擴展模塊的輸出端分別與微處理器和數據選通模塊連接， 微處理器的控制端分別與各路數據鎖存移位模塊連接、并通過數據選通模塊與各路數據鎖存移位模塊連接；遠程通訊接收模塊通過光纖或網絡接收嵌有多路RS-232信號的高頻串行信號輸出到串并轉換模塊，串并轉換模塊將該高頻串行信號進行串并轉換后生成多路并行RS-232 信號輸出到對應的RS-232解碼模塊，RS-232解碼模塊對RS-232信號進行解碼，分別生成字節數據和字節有效信號，將字節數據送到對應的數據鎖存移位模塊進行鎖存，將字節有效信號送到中斷擴展模塊；中斷擴展模塊對字節有效信號進行中斷優先級擴展，生成一位中斷請求信號送到微處理器，并生成幾位中斷編碼信號同時送到微處理器和數據選通模塊；微處理器根據收到的中斷請求信號和中斷編碼信號輸出控制指令到數據選通模塊，并輸出串行移位時鐘到各路數據鎖存移位模塊；數據選通模塊根據接收的控制指令和中斷編碼信號輸出數據選通信號到選中的數據鎖存移位模塊，選中的數據鎖存移位模塊根據串行移位時鐘將相應位置的監控數據輸出到微處理器，微處理器將接收到的監控數據傳輸到計算機。本實用新型將各路RS-232鏈路產生的字節有效信號作中斷擴展，利用比RS-232 信號波特率高10倍以上的采樣移位時鐘，實現了多路RS-232信號鏈路的同時傳輸。該η 倍頻分時移位采樣技術相當于大幅度的提高了 RS-232信號的數據傳輸速率，同時無需開辟數據緩沖區，占用微處理器I/O 口資源少，從而提高了 LED顯示屏的監控效率，特別適用于大容量多通道數據的同時回傳。
圖1是本實用新型的多路RS-232接口電路在一實施例中的結構原理圖；圖2是本實用新型的多路RS-232鏈路和微處理器接口信號波形示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例做一詳細的闡述。本實用新型的多路RS-232接口電路，不僅適用于LED顯示屏，也可應用于監控領域和其它通訊領域；如圖1，其包括遠程通訊接收模塊1、串并轉換模塊2、多路RS-232解碼模塊31-3Π、多路數據鎖存移位模塊41-4n、中斷擴展模塊5、數據選通模塊6和微處理器 7 ；RS-232解碼模塊31-3Π和數據鎖存移位模塊41- 一一對應，即RS-232解碼模塊31和數據鎖存移位模塊41對應，RS-232解碼模塊32和數據鎖存移位模塊42對應......；遠程通訊接收模塊1的輸出端與串并轉換模塊2的輸入端連接，串并轉換模塊2 的輸出端分別與各路RS-232解碼模塊31-3n的輸入端連接，各路RS-232解碼模塊31_3n 的輸出端分別與中斷擴展模塊5的輸入端和對應的數據鎖存移位模塊41- 的輸入端連接；各路數據鎖存移位模塊41- 的輸出端分別與微處理器7連接(各數據鎖存移位模塊 41-4n的串行移位輸出口采用一位共享數據總線602連接到微處理器7)，中斷擴展模塊5 的輸出端分別與微處理器7和數據選通模塊6連接，微處理器7的控制端分別與各路數據鎖存移位模塊連接，微處理器7的控制端還通過數據選通模塊6與各路數據鎖存移位模塊 41-4n連接；遠程通訊接收模塊1通過光纖或網絡接收嵌有多路RS-232信號的高頻串行信號并輸出到串并轉換模塊2，串并轉換模塊2將該高頻串行信號進行串并轉換后生成η路并行RS-232信號輸出到對應的RS-232解碼模塊31_3n，RS-232解碼模塊31_3n對RS-232 信號進行解碼，分別生成字節數據和字節有效信號，將字節數據送到對應的數據鎖存移位模塊41- 進行鎖存，將字節有效信號送到中斷擴展模塊5 ；中斷擴展模塊5對字節有效信號進行中斷優先級擴展，生成一位中斷請求信號送到微處理器7，并生成幾位中斷編碼信號同時送到微處理器7和數據選通模塊6 ；微處理器7根據收到的中斷請求信號和中斷編碼信號輸出控制指令到數據選通模塊6，并輸出串行移位時鐘601到各路數據鎖存移位模塊41-4n ；數據選通模塊6根據接收的控制指令和中斷編碼信號輸出數據選通信號到選中的數據鎖存移位模塊，選中的數據鎖存移位模塊開通串行移位輸出口到共享數據總線602上，并根據串行移位時鐘601將相應位置的監控數據輸出到微處理器7，微處理器7將接收到的監控數據傳輸到計算機8。其中，所述字節有效信號是RS-232解碼模塊接收到一個有效字節數據后產生的數據就位信號，該數據就位信號即作為該RS-232解碼模塊發出的取數中斷請求信號，其周期就是該RS-232解碼模塊相鄰兩個接收字節數據的固定時間間隔；所述控制指令是微處理器7根據收到的中斷請求信號和中斷編碼信號產生的 RS-232數據采集控制信號，其包括中斷編碼確認信號輸出到數據選通模塊，串行移位時鐘輸出到各路數據鎖存移位模塊，串行移位時鐘的頻率是RS-232信號波特率的10倍以上，即在一個模塊相鄰兩個接收字節的固定時間間隔內可采集8個以上的RS-232解碼模塊產生的字節數據，由此實現了 8個以上的RS-232信號鏈路同時傳輸和接收。進一步地，所述串并轉換模塊或多路RS-232解碼模塊或多路數據鎖存移位模塊或中斷擴展模塊或數據選通模塊可以采用FPGA設計實現，其中串并轉換模塊也可采用另外的krdes芯片實現。圖2是多路RS-232鏈路和微處理器接口信號波形示意圖的一個例子；該圖中包括信號 RS-232Ready、信號 elk 601 和信號 rs_data 602 ；所述波形信號RS-232Ready是一路RS-232信號按字節解碼后生成的接收字節有效信號，其周期就是相鄰兩個字節的固定時間間隔；所述elk 601是微處理器7在接收到多路RS-232信號的字節中斷請求信號后產生的獲取數據的串行移位時鐘，此為同時收到η路RS-232信號字節中斷請求信號后產生的采樣時鐘的示意圖，該波形分為η段，每段均為8個CLK，分別對應按中斷順序選通的數據鎖存移位模塊41- 之一進行移位采樣；所述信號rS_data 602是η個數據鎖存移位模塊在依序收到微處理器發出的數據選通信號后，在移位時鐘的作用下依次送出采集數據的波形示意圖，該波形同樣分為η段， 每段均分別對應按中斷順序選通的數據鎖存移位模塊41- 之一送出的串行采集數據。需要說明的是，RS-485信號鏈路的個數由RS-232信號的波特率和微處理器接收串行數據的速率及數據處理速率確定，例如RS-232信號的波特率是115200bps，微處理器接收串行數據的速率是IMHz時，同時作用的RS-485信號鏈路的個數可達8個。如需要擴大 RS-485信號鏈路的個數，可提高微處理器接收串行數據的速率或增加一路微處理器串行接收數據口。以上所述的本實用新型實施方式，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的權利要求保護范圍之內。
權利要求1.一種LED顯示屏多路RS-232接口電路，其特征在于，包括遠程通訊接收模塊、串并轉換模塊、多路RS-232解碼模塊、多路數據鎖存移位模塊、中斷擴展模塊、數據選通模塊和微處理器；遠程通訊接收模塊的輸出端與串并轉換模塊的輸入端連接，串并轉換模塊的輸出端分別與各路RS-232解碼模塊的輸入端連接，各路RS-232解碼模塊的輸出端分別與中斷擴展模塊的輸入端和對應的數據鎖存移位模塊的輸入端連接；各路數據鎖存移位模塊的輸出端分別與微處理器連接，中斷擴展模塊的輸出端分別與微處理器和數據選通模塊連接，微處理器的控制端分別與各路數據鎖存移位模塊連接、并通過數據選通模塊與各路數據鎖存移位模塊連接；遠程通訊接收模塊通過光纖或網絡接收嵌有多路RS-232信號的高頻串行信號并輸出到串并轉換模塊，串并轉換模塊將該高頻串行信號進行串并轉換后生成多路并行RS-232 信號輸出到對應的RS-232解碼模塊，RS-232解碼模塊對RS-232信號進行解碼，分別生成字節數據和字節有效信號，將字節數據送到對應的數據鎖存移位模塊進行鎖存，將字節有效信號送到中斷擴展模塊；中斷擴展模塊對字節有效信號進行中斷優先級擴展，生成一位中斷請求信號送到微處理器，并生成幾位中斷編碼信號同時送到微處理器和數據選通模塊；微處理器根據收到的中斷請求信號和中斷編碼信號輸出控制指令到數據選通模塊，并輸出串行移位時鐘到各路數據鎖存移位模塊；數據選通模塊根據接收的控制指令和中斷編碼信號輸出數據選通信號到選中的數據鎖存移位模塊，選中的數據鎖存移位模塊根據串行移位時鐘將相應位置的監控數據輸出到微處理器，微處理器將接收到的監控數據傳輸到計算機。
2.根據權利要求1所述的LED顯示屏多路RS-232接口電路，其特征在于所述串并轉換模塊或多路RS-232解碼模塊或多路數據鎖存移位模塊或中斷擴展模塊或數據選通模塊采用FPGA實現。
3.根據權利要求1所述的LED顯示屏多路RS-232接口電路，其特征在于所述串并轉換模塊采用krdes芯片實現。
專利摘要本實用新型公開了一種LED顯示屏多路RS-232接口電路，包括遠程通訊接收模塊、串并轉換模塊、多路RS-232解碼模塊、多路數據鎖存移位模塊、中斷擴展模塊、數據選通模塊和微處理器；遠程通訊接收模塊的輸出端經過串并轉換模塊、各路RS-232解碼模塊分別與中斷擴展模塊的輸入端和對應的數據鎖存移位模塊的輸入端連接；各路數據鎖存移位模塊的輸出端分別與微處理器連接，中斷擴展模塊的輸出端分別與微處理器和數據選通模塊連接，微處理器的控制端分別與各路數據鎖存移位模塊連接、并通過數據選通模塊與各路數據鎖存移位模塊連接。本實用新型占用微處理器I/O口資源少，提高了LED顯示屏的監控效率。
文檔編號G09G3/32GK201994043SQ20102068887
公開日2011年9月28日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者魏洵佳 申請人:康佳集團股份有限公司