论文部分内容阅读
KVM(Keyboard、Video、Mouse的缩写)，正式的名称为多计算机切换器。通俗理解，就是一组键盘、显示器和鼠标实现控制2、4、8、甚至4096台以上的计算机主机。OSD(OnScreen Display)即在屏显示系统，是应用在电视机或监视器上，在屏幕上叠加字符信息或特殊的图形，让使用者得到一些讯息的电子装置。
近年来随着市场经济的飞速发展，视频监控系统在银行、路桥监控、水利、航运交管、大型企业、治安、消防、小区安防、可视对讲、智能小区信息发布等领域中发挥着越来越重要的作用。KVM与OSD的结合，利用KVM主机切换系统在多个不同操作系统的多台主机之间切换，以宴现系统和网络的安全性，可管理性，提高管理人员的工作效率、节约机房面积，降低网络服务器系统的总体成本面，同时向用户提供友好的人机界面。
1.概述
(1)功能概述
可以在本地监视器或者远端监视器上，实现菜单叠加，以实现可视化操作，以窗口的形式表现，更加人性化；功能上，可以支持多个切换器叠加以及控制更多主机或者服务器，有很好的扩展性，同时可以设定自动化扫描以监控服务器运行状态，另外可以设置操作密码，加强安全管理：
·OSD字符叠加功能，可在图片上直接叠加字符：
·兼容NTSC制式和PAL制式：
·内部集成制表符，支持叠加表格信息：
·字符显示、清屏、闪烁等操作仅由七个指令就可完成，同时提供所有操作函数：
·实现多主机的切换，多功能，人性化的监控功能。
同时，该方案中设计了很多接口，比如键盘输入、鼠标输入、视频输入、视频信号输出等等，这些应用极大的发挥了FPGA的灵活性，以及其在接口领域强大的性能。结合广州周立功单片机发展有限公司的TFT方案控制，为您量身打造低成本、高性能、高安全性的KVM—OSD方案。
(2)系统框图
KVM.OSD方案的系统框图如所示，主要包含视频输入、OSD叠加输出、人机输入手段等部分功能。
2.各功能模块介绍
本文介绍的KVM—OSD从技术上可以分为3个部分来介绍：一是TFT／VGA显示控制：二是OSD字符叠加：三是多选一切换矩阵的控制。
(1)TFT／VGA显示控制
广州周立功单片机发展有限公司推出的基于Actel FPGA的TFT控制器，大部分具有TFT／VGA双显的功能，本方案中使用A3P060驱动器，驱动器外部使用SDRAM作为显示缓存，可以很好的驱动大分辨率的显示终端。
(2)OSD字符叠加
OSD模块的组成如图4所示。OSD模块主要由FPGA、SRAM、FLASH和行场同步分离器件组成。其中，主控器件采用Actel公司第三代Flash架构、容量为6万门的FPGA。采用FPGA作为主控器件具有良好的灵活性，可根据用户需求来定制通信接口、视频叠加的通道数以及字体大小。同时，ActelFPGA具有的固件免疫特性使得系统可以工作在户外、工业控制场合以及较恶劣的环境中。
在电视系统中，为了能够正确地重现图像，要求收端与发端同步扫描。只要扫描频率相同、起始相位相同、收端就可以重现发端图像，因此需要在图像信号中加入行场同步信号保证收端和发端能够同步。要在视频上叠加字符就必需要获得与发端同频同相的同步信号，因此需要行场同步分离器件将发送端的同步信号分离出来，摄像头输出的视频信号经过行、场同步分离器件分离出行同步信号和场同步信号。FPGA根据行同步信号和场同步信号确定屏幕坐标，根据Mcu发送数据在屏幕上指定的坐标处叠加字符信息或执行清屏、闪烁等动作。
Flash和SRAM同样也是OSD中重要的组成部份。Flash用于存储字库，字库中存储字符点阵的多少决定了所能叠加字符的数量。采用SPI接口的Flash操作时序简单，同时又能节省FPGA的I／O资源。当需要更换字库日寸可将字库直接下载到Flash中或直接替换存储有字库信息的Flash器件即可，这样可以满足不同应用和成本上的需求，扩展性好。
SRAM作为显示缓存，存储着需要在视频上叠加的字符信息。当FPGA内部行、场计数器计数到指定的行和列时输出SRAM中的数据流就可以在屏幕上显示相应的字符信息。SRAM同样也可根据不同的应用需求选择不同的容量用以满足不同应用和成本上的需求。
(3)KVM切换器
本文KVM切换器的主要目的是让统一组KVM操作台可以连接到许多台设备。这可以让使用者从操作台访问及控制许多台计算机或服务器。
由于企业服务器具有关键任务的角色，因此通常会放在称为数据中心或服务器机房的安全环境里。服务器机房可能是小型的柜子或房间，也可能是很大的空间，其中含有几百台或甚至几千台服务器。这些通常称为数据中心。数据中心的设计是要保护里面的服务器，并且提供非常可靠的电源与发电机；有高度的实体保全，还要有高阶的冷热通风与空调(HVAC)系统。
KVM切换器的主要目的是要让一组KVM操作台可以连接到许多个设备，让使用者能够选择性地从自己的KVM操作台控制一个或另一个设备。
本文的KVM-OSD方案，侧重于将OSD和HTFT／VGA显示控制结合在一起。实现功能丰富、性能优越、控制简单的监控系统。由于采用了广州周立功单片机发展有限公司业已成熟的TFT控制方案，本文的KVM-OSD可以随意的在全彩图片上叠加字符信息，具有很广泛的市场应用。
3.市场应用
KVM-OSD的方案，可以应用于互联网数据中心、信息控制中心、电信寻呼系统、证券／期货交易系统、银行数据中心、工业控制环境、教学环境、测试中心、视频监控、电厂监控、机房管理、其它多主机环境等的监控场合。
4.小结
本文主要介绍了基于Actel FPGA的KZVM-OSD方案的功能和应用。敬请关注周立功公司的网站www.zlgmcu.com以获得更多的信息。我们有着一个接近30人的FPGA团队提供强有力的售后服务和技术支持，解决用户在产品使用和研发过程中遇到的困难。若有更多的需求可以与我们联系，我们将会竭诚为您服务，并请关注下期的FPGA专题技术讲座。
近年来随着市场经济的飞速发展，视频监控系统在银行、路桥监控、水利、航运交管、大型企业、治安、消防、小区安防、可视对讲、智能小区信息发布等领域中发挥着越来越重要的作用。KVM与OSD的结合，利用KVM主机切换系统在多个不同操作系统的多台主机之间切换，以宴现系统和网络的安全性，可管理性，提高管理人员的工作效率、节约机房面积，降低网络服务器系统的总体成本面，同时向用户提供友好的人机界面。
1.概述
(1)功能概述
可以在本地监视器或者远端监视器上，实现菜单叠加，以实现可视化操作，以窗口的形式表现，更加人性化；功能上，可以支持多个切换器叠加以及控制更多主机或者服务器，有很好的扩展性，同时可以设定自动化扫描以监控服务器运行状态，另外可以设置操作密码，加强安全管理：
·OSD字符叠加功能，可在图片上直接叠加字符：
·兼容NTSC制式和PAL制式：
·内部集成制表符，支持叠加表格信息：
·字符显示、清屏、闪烁等操作仅由七个指令就可完成，同时提供所有操作函数：
·实现多主机的切换，多功能，人性化的监控功能。
同时，该方案中设计了很多接口，比如键盘输入、鼠标输入、视频输入、视频信号输出等等，这些应用极大的发挥了FPGA的灵活性，以及其在接口领域强大的性能。结合广州周立功单片机发展有限公司的TFT方案控制，为您量身打造低成本、高性能、高安全性的KVM—OSD方案。
(2)系统框图
KVM.OSD方案的系统框图如所示，主要包含视频输入、OSD叠加输出、人机输入手段等部分功能。
2.各功能模块介绍
本文介绍的KVM—OSD从技术上可以分为3个部分来介绍：一是TFT／VGA显示控制：二是OSD字符叠加：三是多选一切换矩阵的控制。
(1)TFT／VGA显示控制
广州周立功单片机发展有限公司推出的基于Actel FPGA的TFT控制器，大部分具有TFT／VGA双显的功能，本方案中使用A3P060驱动器，驱动器外部使用SDRAM作为显示缓存，可以很好的驱动大分辨率的显示终端。
(2)OSD字符叠加
OSD模块的组成如图4所示。OSD模块主要由FPGA、SRAM、FLASH和行场同步分离器件组成。其中，主控器件采用Actel公司第三代Flash架构、容量为6万门的FPGA。采用FPGA作为主控器件具有良好的灵活性，可根据用户需求来定制通信接口、视频叠加的通道数以及字体大小。同时，ActelFPGA具有的固件免疫特性使得系统可以工作在户外、工业控制场合以及较恶劣的环境中。
在电视系统中，为了能够正确地重现图像，要求收端与发端同步扫描。只要扫描频率相同、起始相位相同、收端就可以重现发端图像，因此需要在图像信号中加入行场同步信号保证收端和发端能够同步。要在视频上叠加字符就必需要获得与发端同频同相的同步信号，因此需要行场同步分离器件将发送端的同步信号分离出来，摄像头输出的视频信号经过行、场同步分离器件分离出行同步信号和场同步信号。FPGA根据行同步信号和场同步信号确定屏幕坐标，根据Mcu发送数据在屏幕上指定的坐标处叠加字符信息或执行清屏、闪烁等动作。
Flash和SRAM同样也是OSD中重要的组成部份。Flash用于存储字库，字库中存储字符点阵的多少决定了所能叠加字符的数量。采用SPI接口的Flash操作时序简单，同时又能节省FPGA的I／O资源。当需要更换字库日寸可将字库直接下载到Flash中或直接替换存储有字库信息的Flash器件即可，这样可以满足不同应用和成本上的需求，扩展性好。
SRAM作为显示缓存，存储着需要在视频上叠加的字符信息。当FPGA内部行、场计数器计数到指定的行和列时输出SRAM中的数据流就可以在屏幕上显示相应的字符信息。SRAM同样也可根据不同的应用需求选择不同的容量用以满足不同应用和成本上的需求。
(3)KVM切换器
本文KVM切换器的主要目的是让统一组KVM操作台可以连接到许多台设备。这可以让使用者从操作台访问及控制许多台计算机或服务器。
由于企业服务器具有关键任务的角色，因此通常会放在称为数据中心或服务器机房的安全环境里。服务器机房可能是小型的柜子或房间，也可能是很大的空间，其中含有几百台或甚至几千台服务器。这些通常称为数据中心。数据中心的设计是要保护里面的服务器，并且提供非常可靠的电源与发电机；有高度的实体保全，还要有高阶的冷热通风与空调(HVAC)系统。
KVM切换器的主要目的是要让一组KVM操作台可以连接到许多个设备，让使用者能够选择性地从自己的KVM操作台控制一个或另一个设备。
本文的KVM-OSD方案，侧重于将OSD和HTFT／VGA显示控制结合在一起。实现功能丰富、性能优越、控制简单的监控系统。由于采用了广州周立功单片机发展有限公司业已成熟的TFT控制方案，本文的KVM-OSD可以随意的在全彩图片上叠加字符信息，具有很广泛的市场应用。
3.市场应用
KVM-OSD的方案，可以应用于互联网数据中心、信息控制中心、电信寻呼系统、证券／期货交易系统、银行数据中心、工业控制环境、教学环境、测试中心、视频监控、电厂监控、机房管理、其它多主机环境等的监控场合。
4.小结
本文主要介绍了基于Actel FPGA的KZVM-OSD方案的功能和应用。敬请关注周立功公司的网站www.zlgmcu.com以获得更多的信息。我们有着一个接近30人的FPGA团队提供强有力的售后服务和技术支持，解决用户在产品使用和研发过程中遇到的困难。若有更多的需求可以与我们联系，我们将会竭诚为您服务，并请关注下期的FPGA专题技术讲座。