[实用新型]一种多格式信号矩阵切换系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矩阵切换系统，更具体地说，涉及一种可同时兼容多种信号格式，并实现其单属性信号独立切换或多属性信号同时切换的矩阵系统。

背景技术

矩阵就是实现多路音视频/VGA等信号的切换设备。一般在多路输入的情况下有多路的输出选择，就形成了矩阵结构。即每一路输出都可与不同的输入信号“短接”，每路输出只能接通某一路输入，但某一路输入都可(同时)接通不同的输出。一般习惯中，将形成M×N的结构称为矩阵，而将M×1的结构称为切换器或选择器，1×M的结构称为分配器。矩阵切换器原理是利用芯片内部电路的导通与关闭进行接通与关断，并可通过电平进行控制完成信号的选择。

现有的切换矩阵大都采用模块化的设计方式，这样可实现多规模，多格式的信号切换，还可以通过多种类型的模块板卡混插在同一机箱中来实现多类型的切换矩阵。其基本原理框图如图1所示，具体说明如下：

母板：用于整个矩阵切换系统中各部分的连接，包括系统控制板，电源部分，控制器部分以及信号切换部分。同时它决定了矩阵的信号格式，只有相同信号格式的切换板才可以与其连接，而且它规定了每种信号切换板的具体位置，不可以随意连接。

系统控制：整个矩阵的中心控制，负责控制器或者上位机切换软件与切换板部分的通信。

控制器/切换软件：控制器/切换软件是人们使用矩阵的媒介，通过操作它来实现各个信号源与目的之间的切换。不同的地方在于控制器是独立的，一般由按键和液晶组成，可以通过C-BUS或是CAN-BUS与矩阵进行通信。切换软件是通过RS-232或RS-422，TCP/IP与矩阵进行通信，实现计算机软件控制。

电源：给矩阵提供电源，矩阵各个部分再由此转换产生各自所需的电源。

风冷模块：当电源开始工作时，为机箱提供强制风冷。

切换板：包括CPU控制部分，切换部分和信号通道部分，信号通道又分输入通道和输出通道。当然还包括其所需电源，工作时与信号源及目的直接相连。

问题在于，图1所示方式的矩阵设备，其母板上的插槽是固定的，它固定了切换板的信号格式以及切换规模，这种在信号格式和切换规模上的局限性，直接导致母板所不兼容的信号格式的切换板不可以与母板连接，从而对矩阵的灵活性产生了直接的影响，限制了矩阵在多信号格式混插方面的发展。而且，如果想设计新的信号格式的矩阵，就必须先设计母板，这样延长了研发周期，增加了设备成本。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种崭新的矩阵系统形态，其目的旨在解决现有矩阵设备信号格式单一，不易扩展的问题，同时缩短矩阵的研发周期，减少设计成本。

该矩阵系统相对于现有矩阵，母板只负责矩阵设备中各种控制信号、外部接口信号以及电源部分的连接。它提供与切换板的接插件，只是它所提供的只有通用的控制信号，外部参考信号以及电源，它不再对矩阵的信号格式进行限制，也取消了对每种信号格式的切换规模的限制。它为每块切换板提供地址，这样每块切换板的地址不同，从而有了层的概念，而且不会影响到系统控制板与切换板之间的通讯。矩阵的信号属性是各个切换板通过不同的地址依据一定的协议上报来的，这样系统控制板就可以根据地址的不同来区分各个切换板，从而决定是单属性信号独立切换还是多属性信号同时切换。这种形态的矩阵设备的信号格式完全取决于切换板，有助于形成系列矩阵，只需研发所需信号格式的切换板即可形成相应信号格式的矩阵。本实用新型具体采用的技术手段如下：

一种多格式信号矩阵切换系统，包括：

风冷模块，用于为机箱提供强制风冷；

电源，用于为整个矩阵提供电源；

控制器，用于实现各个信号源与目的之间的切换；

切换软件接口，用于实现通过上位机软件来控制矩阵各个信号源与目的之间的切换；

其特征在于还包括：

接插件，固定在母板上，并连接在母板总线上，用于连接切换板；

系统控制板，用于接收连接在接插件上的切换板的切换规模和信号格式信息，系统控制板与控制器或上位机切换软件进行通信，同时和切换板进行通信；

切换板，包括输入通道、输出通道、控制部分和电源，用于完成信号的切换；

母板上边设有风冷模块接口、电源接口、系统控制板接口、控制器接口和切换软件接口，用于连接所述的风冷模块、电源、系统控制板、控制器和上位机；所述母板上还设有电源线使电源同各部分相连接进行供电，并且还设有总线使系统控制板同插接在各接插件上的切换板相连接；其中系统控制板分别同控制器和上位机相连接。