支持td-scdma的通信设备及外部控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种支持TD-SCDMA的通信设备，涉及嵌入式系统开发领域，其特征在于，基于Linux3.0内核环境下，通信设备的处理器通过总线接口与TD-SCDMA模块相互连接，并具有DLP投影能力，可通过分离设备对设备界面操作。无线接入模块通过UART方式连接所述通信设备的处理器，通过无线连接方式接收来自外部便携控制器件发送的命令，以实现对投影屏幕进行控制操作。本发明的主要优点是：在确保通信设备的TD-SCDMA功能完善的同时，增加了可以使用DLP高清投影技术的功能，并可通过相关外部设备对设备界面进行便利的控制操作。
【专利说明】支持TD-SCDMA的通信设备及外部控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及嵌入式系统开发领域，特别涉及一种支持TD-SCDMA的通信设备，及一种基于物联网无线连接方式控制屏幕界面的方法。
【背景技术】
[0002]TD-SCDMA作为我国自主知识产权的标准，收到国家的大力扶持，自2009起，为支持自主创新、鼓励TD-SCDMA作家发展，工信部、国家发改委、财政部等多部委制定了一系列支持TD-SCDMA发展的财政支持、项目支持、网络建设、产品研发、业务应用、产业发展等六大扶持政策。在各方共同努力之下，经历了多年的积累和成点，TD-SCDMA技术和产业链已日M完善。
[0003]由于当今常用电子设备日益增多，减少各自体积未必是便携的最好解决途径，将其多种功能融合在同一款通信设备上，成为嵌入式亟待解决的问题之一。因此出现了多种具有投影功能的网关或外接微投影仪的解决方案，所采用的投影技术均为传统的投影技术，具有低亮度、低清晰度、高能耗等很难解决的问题；并且其中大部分采用一体式的设计方案，虽然达到功能最大化的集合，但并不易对部分功能模块设计直接进行修改优化，灵活性较差；同时，基于网关或微投影仪对投影屏幕进行的控制操作也比较繁琐，容易干扰到投影屏幕的效果。基于DLP技术的投影显示研究在国外非常活跃，但其核心技术大都掌握在国外厂商手中，国内没有完全自己知识产权的DLP产品。同时，DLP技术在国内的研究起步较晚，至今暂无成熟的解决方案，相关技术层面的研究者甚少。DLP微投影技术相较于传统投影技术具有高亮度、高清晰度和低能耗等问题，更适用于支持现代投影技术与便携式通信设备的结合。
【发明内容】
[0004]要解决技术问题
[0005]本发明要解决的技术问题是:利用TD-SCDMA通信技术完成与大网的连接和数据交互，设计出可分离式的DLP微投影技术模块，数据读取、数据处理以及投影功能的实现，通过无线方式对投影屏幕进行控制操作。
[0006]技术方案
[0007]为解决上述问题。本发明提供了一种支持TD-SCDMA、支持DLP高清投影技术的通信设备，包括:DLP微投影技术模块、无线接入模块及通信设备，所述的DLP微投影技术模块通过IIC总线方式连接所述通信设备的处理器，用于接收所述通信设备发来的命令及数据，并通过处理转化成为可投影的文件，最终实现具有DLP技术的投影功能；所述的无线接入模块通过UART方式连接所述通信设备的处理器，用于接收来自外部便携控制器件发送的命令，以实现对投影屏幕进行控制操作。
[0008]其中，所述的通信设备集成TD-SCDMA通信模块，以TD-SCDMA作为与移动接入基础网络的链接；
[0009]其中，所述的通信设备包括:处理器、存储器、电源模块、通信模块；
[0010]其中，所述存储器、电源模块和通信模块均连接所述处理器；
[0011]其中，所述DLP微投影技术模块用于对图形、影像文件进行处理，所述处理器用于控制所述DLP微投影技术模块对图形、影像文件进行处理，及发出命令将图形、影像文件存储到所述存储器中；
[0012]其中，所述电源模块用于为所述处理器、存储器、通信模块和DLP微投影技术模块供电。
[0013]其中，所述DLP微投影技术模块包括:DMD控制器、DMD驱动器、DMD数字微镜；
[0014]其中，所述DMD控制器用于对所述的DMD数字微镜进行控制；所述DMD驱动器用于对所述的DMD数字微镜进行驱动；所述DMD驱动器和DMD数字微镜均连接到DMD控制器；
[0015]其中，所述DLP微投影技术模块通过IIC总线方式连接所述的动通信终端的处理器。
[0016]其中，所述的通信模块包括=W1-Fi模块、蓝牙模块、TD-SCDMA模块及WCDMA模块的一种或多种。
[0017]其中，所述的通信设备包括:智能网关或平板电脑。
[0018]其中，所述的无线接入模块包括:接口模块、控制模块、射频模块和适配天线。
[0019]其中，所述的无线接入模块通过UART接口方式连接所述通信设备的处理器。
[0020]其中，所述的便携控制器件包括:无线鼠标、无线键盘或无线摇杆等。
[0021]其中，所述的便携控制器件通过无线方式与所述的无线接入模块相连接。
[0022]其中，所述的无线接入模块接收来自所述的便携控制器件发送的命令，处理后发送到所述的通信设备处理器，以实现对投影屏幕进行控制操作。
[0023]本发明还提供了一种基于DLP高清投影技术的通信设备在Linux3.0内核环境下的驱动程序，同时支持基于该内核所开发的操作系统。
[0024]其中，所述的通过IIC总线方式与自主设计的DLP投影电路及其他模块相互连接，其驱动层面符合标准Iic通信协议，在Linux3.0环境下属于字符设备驱动开发。
[0025]其中，所述的驱动开发包括:主函数包括初始化函数、文件结构中的成员函数、设备的中断和轮询处理、添加驱动程序到内核。
[0026]有益效果
[0027]本发明的支持TD-SCDMA、支持DLP高清投影技术的通信设备通过IIC总线方式与网关主处理器芯片进行连接，进行数据传输，实现了具有DLP高清投影技术的通信设备。用户只需一部通信设备就可使用投影仪和通信设备的全部功能，十分方便。另外，本发明所设计的DLP投影模块采取分离式设计，可以直接对其优化修改，或者将其拆卸后，装置在具有同样接口的其它通信设备上；同时，采取DLP技术的投影功能，相较于传统投影技术，具有高亮度、高清晰度、低能耗等特点；并且，通过外部便携控制器件对投影屏幕进行控制操作相对简单，灵活度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是本发明实施例的支持TD-SCDMA的通信设备的结构示意图；
[0029]图2是本发明实施例的支持TD-SCDMA的通信设备的具体模块连接框图；
[0030]图3是本发明实施例的支持TD-SCDMA的通信设备的DLP微投影技术模块的工作流程图；
[0031]图4是本发明实施例的支持TD-SCDMA的通信设备在Linux3.0内核环境下驱动加载流程图。
[0032]图5是本发明实施例的支持TD-SCDMA的通信设备在Linux3.0内核环境下系统运行流程图。
[0033]图6是无线接入模块与便携控制器件的工作流程图。
[0034]具体实施方法
[0035]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0036]图1中标示出了本发明的通信设备，包括:DLP微投影技术模块20及通信设备10。通信设备为智能网关10，DLP微投影技术模块通过IIC总线方式连接智能网关10，用于接收智能网关10发来的图形、影像文件(包括处理器的前端处理)，在DLP微投影技术模块20中进行图形、影像的后处理，最终将图形、影像文件成功投影出来；同时，无线接入模块31通过UART方式连接智能网关10，用于接收来自外部便携控制器件32发送的命令，以实现对投影屏幕进行控制操作。
[0037]如图2所示，DLP微投影技术模块20包括:DMD控制器201、DMD驱动器202、DMD数字微镜203 ;DLP微投影技术模块用于完成对图形、影像文件的处理和投影功能，DMD控制器201用于控制对图形、影像文件的处理和投影功能，及控制通信模块接收到的、经过处理器前端处理后的图形、影像文件的后端处理和投影功能；DMD驱动器202用于对DMD控制器201进行驱动加载、DMD数字微镜203用于光学成像，完成投影功能。DMD驱动器202和DMD数字微镜203均连接DMD控制器201。
[0038]智能网关10包括:处理器101、存储器302、电源模块103、通信模块104 ;处理器101用于加载操作系统、发送/接收命令、加载驱动程序等；存储器102用于存储数据；供电模块103用于为DLP投影显示模块20、处理器101、存储器102、通信模块104供电；本实例中通信模块为WCDMA通信模块104 (还可以是W1-Fi模块和/或蓝牙模块和/或TD-SCDMA等通信技术模块)。DLP投影显示模块20、存储器102、电源模块103、通信模块104均连接处理器101。
[0039]其中，DLP微投影技术模块主要包括图形、影像处理、相位信号波形输出/复位、光字图像输出三部分。图形、影像处理部分首先对相关文件进行图像增强处理，再进行视频后端处理，经过DMD控制器对相关文件进行加工，由相位信号波形输出/复位部分转化成为所需的相位信号波形，最后通过DMD数字微镜的光学引擎控制最终实现投影功能。
[0040]具体地，DLP微投影技术模块20由DLPC410芯片电路、DLPA200芯片电路和DLP7000芯片电路组成。其中，DLPC410是DMD控制器，DLPA200是DMD微镜驱动器，DLP7000是DMD数字微镜。
[0041]其中，DLP7000是一款数控M0EMS(微光机电系统)空间光调制器(SLM)。当与适当的光系统成对使用时，DLP7000能够可用于调制进入光的振幅、方向和/或相位。
[0042]其中，DLPC410是一款支持DLP7000的数字控制器。DLPC410提供:DLP7000DMD微镜驱动器的可靠运行；DLPA200用户电子器件和DMD之间的便捷、多功能接口。DLPC410为DLP7000DMD提供一个高速数据和控制接口以实现高速二元模式速率。这些快速模式速率将DLP技术与其它空间光源调制器区别开来并且针对那些要求快速、精确且可编程光源控制功能的设备为客户提供一个重大优势。DLPC410处理数字输入图像并将数据转换为DMD所需的图像格式。然后，针对每个像素镜，DMD使用二元脉宽调制(PWM)来操纵光源。
[0043]其中，通信设备10的处理器芯片为S3C6410，符合现有智能网关(也可以是平板电脑)对图像处理、音频处理、显示控制和图像缩放等任务的基本要求；同时，包含集成多格式编解码器(MFC)，支持MPEG4/H.263/H.264视频编解码和VCl解码。硬件编解码器能够支持实时视频会议以及NTSC和PAL格式的TV输出。满足本发明应用实例对图形、影像文件前端处理的要求。
[0044]其中，无线接入模块31包括:接口模块311、控制模块312、射频模块313和适配天线314，接口模块311通过UART方式与通信设备处理器101连接。
[0045]其中，无线接入模块31通过无线方式与便携控制器件32连接。
[0046]其中，便携控制器件32通过无线方式将命令信号发送给无线接入模块31，经处理后，通过UART方式传输到智能网关处理器中，以实现对投影屏幕的控制。
[0047]如图3中标示，其中在DLP投影显示应用中，其光学投影系统是由接口电路、图像增强处理器、视频后端处理器、DMD控制显示电路、光学引擎、投影屏幕等部分组成。
[0048]其中，视频信号处理过程，图像信号进入DLPC410后，首先进行前端处理，如色度空间转换、降噪和隔行变逐行等；再进行帧率转换，将输人信号统一成一种帧率；然后是对图像质量进行提高，色彩增强、色调调整等；最后经过缩放处理，将输入图像的分辨力缩放成DMD的分辨力后就进入DLP芯片的特有功能模块。在这个模块中会将图像格式转换为支持DMD显示的格式，并利用极致色彩，动态黑色补偿等技术对图像进行最终优化，实现完美的投影效果。
[0049]其中，DLPA200在进行DMD驱动时，需要先将视频信号转换成二进制PWM格式的数据，每个二进制位代表不同的持续时间，然后以二进制位为单位，每位执行一次DMD复位序列。在每个二进制位代表的刷新时间里，DMD微镜进行光调制，此时可以进行下一个二进制位的寻址或数据更新，在当前位所代表的调制时间结束后，所有的像素将同时被释放复位，然后再同时移动到下一个寻址状态位置，这种处理过程重复进行，直到所有的PWM 二进制位都已被寻址完成。
[0050]其中，DLP7000受视频图象信号的控制，使其上面的成千上万个微反射镜分别在“开”或“关”的位置间进行往复切换。处于“开”位置的微反射镜将使光线反射进入到成象光学系统中，相应地在投影屏幕上产生一个亮点；而那些处于“关”位置的微反射镜将使光线反射到成象光学系统之外，作为杂散光被吸收掉，相应地在投影屏幕上产生一个暗点。这样，经过整个DMD芯片上的所有微反射镜反射后，经过成象光学系统，最后将在投影屏幕上形成一个完整的视频图象画面。经DMD反射光线后产生的图象本身是黑白的，彩色视频图象的颜色是由色滤光片处理后添加完成。
[0051]如图4中标示，在Linux3.0内核环境下，DLP模块通过IIC接口方式制定出驱动加载流程。依次完成定义主设备号；实现初始化函数，在驱动程序中实现驱动的注册和卸载；设计所要实现的文件操作，定义文件结构；实现所需的文件操作调用，如读、写等；实现中断服务，并向内核注册；编译该驱动程序到内核中，或者使用命令加载模块；测试该设备，编写应用程序，对驱动程序进行测试。
[0052]具体地，在一个具有IIC总线接口的系统里，利用IIC总线通过串行时钟线(SCL)和串行数据线(SDA)，将所有IIC设备连接起来，并根据数据传输中各IIC设备所处的位置，将它们分成主设备和从设备。IIC规约利用主/从双向通信，把发送数据到IIC总线上的器件定义为发送器(即主设备)，把接收数据的器件定义为接收器(即从设备)。IIC总线必须由主设备(通常是CPU控制器)控制，主设备负责掌管IIC总线数据传输的方向，产生启动和停止信号，并由主设备通过串行时钟线产生数据传输所需要的时钟信号，从设备则根据自己的Iic总线地址来决定是否响应主设备的命令或数据。
[0053]对于一次完整的IIC总线操作，需要五个步骤:启动信号、控制字节(包括从器件地址和读/写方向位)、从器件的基址寄存器地址、待读/写的数据字节、停止信号。
[0054]系统中的所有控制操作，都是利用IIC总线接口，通过修改各个IIC接口芯片的片内寄存器来实现的。由于采用了 IIC总线结构，不但使系统电路间的连接变得极其简单，而且，使系统的管理更加智能化、也更加容易。
[0055]如图5中所标示，通信设备为智能网关(也可以是平板电脑)，如果DLP微投影技术模块驱动程序加载成功，则与智能网关读写器相匹配，从而可以进行读取和写入的操作。本发明实施例的一种基于DLP高清投影技术的通信设备的系统运行流程为:初始化、装载DMD内存块、微镜复位、复位DMD内存块、清除内存块内容。
[0056]其中，初始化执行时，DMD微镜释放回到其安全的初始平面位置，此时，没有偏置电压加到DMD上。该命令在电源失效和控制器检测到失效状态超过5s时间的情况下，将自动被执行，该命令在所有工作模式下均有效。如果程序遇到冲突，或者出现错误时，系统终止。
[0057]其中，装载DMD内存块时，块装载命令接收数据，并将其装载到一个完整的内存块内，用户必须指明需要装载的具体DMD阵列块，通过使用连续块顺序装载的方式，提高DMD的数据装载效率。此时，系统对图形、影像文件进行视频前端处理、图像增强处理和视频后端处理，转换成相位信号波形。
[0058]其中，微镜复位命令与块装载命令相同，只是在数据装载完成后自动执行微镜的复位操作，如果在操作过程中检测到错误出现，则复位过程将被禁止，错误条件包括非法命令或数据格式错误。
[0059]其中，复位内存块时，块复位命令使DMD微镜的偏转状态发生改变，其状态由各微镜下面CMOS内存单元的内容决定，用户可以同时复位所有块。此时，DMD数字微镜接收代表亮度灰度等级的电字输入，而输出代表图象信息的光字。它的灰度等级是通过二进制脉冲宽度调制(PWM)实现的。
[0060]其中，清除内存块后，要一并执行复位操作，该命令与清除内存块命令的功能相同，只是在完成清除操作后，会立刻执行一条复位命令，作为一个选择，用户可以清除并复位整个DMD微镜阵列。投影系统运行完毕。
[0061]如图6中所标示，无线接入模块31的接口模块311通过与智能网关10的UART接口监测便携控制器件32是否发送命令，当监测到有命令发出时，由射频模块313经适配天线314接收，经控制模块312处理后，通过接口模块311发送该信息至通信设备处理器101 ；若监测没有命令发送的时候，返回监测状态，继续监测。
[0062]以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【权利要求】
1.一种支持TD-SCDMA，支持DLP投影的通信设备，其特征是:所述通信设备具备TD-SCDMA通信功能，通过TD-SCDMA通信模块完成与基础网络的通信连接和数据交互；所述DLP投影功能的技术模块通过I2C接口与处理器相连，共同完成文件的处理和投影功能；所述通信设备具有短距离无线通信模块，用户可通过外部设备以无线方式控制通信设备的屏幕显示界面和投影界面。
2.如权利要求1所述的通信设备，其DLP投影技术模块包括DMD控制器、DMD驱动器、DMD数字微镜，所述DMD控制器用于对所述的DMD数字微镜进行控制；所述DMD驱动器用于对所述的DMD数字微镜进行驱动；所述DMD驱动器和DMD数字微镜均连接到DMD控制器。
3.如权利要求1所述的通信设备，其包含短距离无线通信模块分为两部分，一部分为集成在通信设备上的短距离通信模块和接口，另一部分为外部自由控制部分，所属外部自由控制部分可以是普通无线鼠标，可以是手指佩戴式微型无线鼠标，当无线鼠标移动时，通过无线方式完成与通信设备短、距离通信接口的指令交互，将鼠标对界面的操作数据发送至通信设备。
【文档编号】H04B5/00GK104080199SQ201310095420
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月25日 优先权日:2013年3月25日
【发明者】吴帆, 刘元安, 唐碧华, 谢东亮, 张慧博, 闻婷婷 申请人:无锡安拓思科技有限责任公司