[实用新型]一种高清视频混合矩阵控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及视频混合矩阵，具体涉及一种高清视频混合矩阵的控制系统。 

背景技术

随着高清视频技术的发展，高清视频混合矩阵广泛应用在通信、军事、电力、安防监控等应急指挥系统中。针对高清视频行业的需求，该领域内各个公司相继推出了高清视频混合矩阵。面对日益复杂的现场应用环境，这就要求现场操作人员具备一定的专业知识，才能保证在突发事件来临时不会因为矩阵的误操作带来的指挥失误等严重后果，同时也要求高清视频混合矩阵的控制系统提供通俗易懂、易于操作的人机界面，以满足大众化使用。 

目前市场上的高清视频混合矩阵的控制系统中，为了进一步降低成本，一般均采用8051单片机及老式液晶显示器分别作为控制核心与人机操作界面，配合其他一些外围电路满足视频切换及数据交换功能。由于采用器件的自身硬件性能的限制，决定了这些矩阵设计的操作系统无法满足上述需求，其原因之一为：由于8051单片机采用复杂指令集，这就直接降低了处理器响应系统操作的能力，导致系统操作的响应速度、执行速度缓慢等问题产生。其原因之二为： 

传统的液晶显示器只能提供字符型符号显示，显示效果单一，无法为用户提供多样且通俗易懂的人机操作界面。 

另外，系统工作时会产生大量的电热，如果无法及时将热量排出则会威胁系统的使用寿命及安全，目前广泛使用的散热方法有两种，一种是采用专用的SPWM芯片进行散热另一种是采用微处理器产生SPWM波形进而驱动开关电路来控制风扇的转速，实现系统节能及给系统降温。对于第一种方法，采用专用SPWM芯片为单纯的硬件电路实现方法，虽然使用简单，但欠缺灵活性，难以实现更多功能。对于第二种方法，由于采用单一的微处理器产生SPWM波形实现调速，会导致系统响应速度缓慢，当微处理器响应其他操作请求的同时产生的SPWM波形断断续续，使调速风扇出现时开时关的现象。导致这种现象的原因是用微处理器产生SPWM波形需要占用微处理器大量的工作时间，这样必将降低微处理器响应其他操作请求的能力，当微处理器需要处理其他优先级更高的中断时，则会产生不连续的SPWM波形。 

由上述描述可知，研发出一种高性能的高清视频混合矩阵控制系统迫在眉睫。 

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种新颖的高清视频混合矩阵控制系统，对现有的高清视频矩阵主控板系统架构及电路组成部分进行改进，采用双微处理器作为高清视频混合矩阵的控制核心，采用TFT触摸屏作为人机交互界面，提供通俗易懂、易于操作的人机界面，以满足大众化使用；另外，系统还对现有的散热模块进行改进，使系统在产生SPWM波形实现调速的同时，不影响系统响应速度，进而解决现有技术之不足。 

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的思路是：满足新一代的高清视频混合矩阵功能需求，实现多种信号格式(HDMI、SDI、VGA、DVI)的任意切换；同时采用11.1寸的TFT触摸屏，提供简洁、直观而又丰富的人机操作界面；提供多种控制方式：RS232串口控制、电阻触摸屏控制以及以太网控制等，其中以太网控制方式还支持WEB SERVER(网页服务器)操作方式，使用户拥有多样化的操作；同时系统还支持子板卡热插拔检测及身份识别、温度检测及高温报警、实时时钟显示等功能。 

具体的，本实用新型所采用的技术方案是，一种高清视频混合矩阵控制系统，包括： 

电源及电源保护电路，为系统提供稳定的供电电源； 

微处理器电路，包括主微处理器、从微处理器和主从微处理器通信电路，主微处理器和从微处理器通过主从微处理器通信电路相互连接；其中主微处理器负责整个高清混合矩阵系统的控制；从微处理器负责子板卡的热插拔检测功能；主从微处理器通信电路负责主微处理器和从微处理器之间的相互通信； 

CAN(局域网络协议控制器)通信电路，检测子板卡的插入情况，访问并识别插入的子板卡； 

SPWM(正弦脉宽调制)风扇调速电路，通过风扇调速实现系统散热； 

人机交互模块，提供直观而又丰富的人机操作界面； 

上述电路的连接关系如下：电源及电源保护电路、CAN通信电路、SPWM风扇调速电路和人机交互模块均电连接至主微处理器。 

进一步的，所述从微处理器至少包括子板卡热插拔检查电路和子板卡身份识别电路；其中子板卡热插拔检查电路用以检查矩阵子板卡的热插拔情况；子板卡身份识别电路用以识别插入从微处理器的端口的子板卡的身份。