基于fpga的led显示屏设计

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1、广东工业大学硕士学位论文基于FPGA的LED显示屏设计姓名：郑汉尚申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：谷爱昱20100601摘要伴随当今高度发展的信息时代，涉及半导体技术光电器件、电子电路、集成电路、信息图像处理、信息传输、计算机网络以及电子产品制造和电子产品安装工程等相关技术的LED显示屏在信息领域显得尤为活跃，在各行业的应用及普及方面也取得了长足的进步。从LED材料的不断更新，灰度控制技术的发展，真彩色图像的展现；到驱动电路的灵活、高效，控制系统技术的提高无不体现了LED行业技术的飞跃发展。另外，随着计算机网络技术的发展，LED显示屏在网络环境下

2、的使用情况越来越多，在多媒体、多种显示设备组成的信息显示系统中，采用智能化网络控制，联网控制多屏技术也在实际中得到应用。现存显示屏的控制系统包括了输入接口电路、信号的控制、转换和数字化处理电路、输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其中为关注并研究开发和应用的关键技术包括：串行传输与并行传输、动态扫描与静态锁存、输入接口技术、自动检测、远程控制技术、灰度控制等。针对LED显示屏的驱动控制和灰度等级的关键技术，本文重点研究显示屏的驱动和灰度的调节技术。显示屏的驱动可以有恒流驱动、直流驱动、脉冲驱动等。基于PWM技术的脉冲驱动是本文的研究重点内容，以PWM技术和FPGA的

3、高速运算能力可以很好地调节通过每个像素的电流和刷频时间，很好地防止了闪频的出现。本文针对LED显示屏的灰度等级调节的关键技术提出了将图像在一个刷新周期内分成若干帧，依靠FPGA的高运算和处理数据的能力，采用变长时间的控制方案，不同位图像像素数据每帧显示过程中采用不同的消影时间控制每行数据的有效点亮时间，即通过控制行显示周期中有效显示时间的占空比来显示不同的亮度。通过引入消影时间来控制8位灰度数据中的每一位在每一行点亮过程中的有效显示时间的长短，从而控制每一位整幅图像的显示亮度来实现的。以FPGA的高速运算和处理数据能力，加上一些外围驱动芯片的作用下。在FPGA的开发

4、工具下进行时序仿真和综合等，完成一个LED控制器的设计。关键词：LED：FPGA；系统控制；电路结构；显示屏广东T业大学硕lj学位论文AbstractWithpresent-dayhighly-developedinformationage，Optoelectronicdevicesinvolvingsemiconductortechnology,electroniccircuits，integratedcircuit，informationprocessing，informationtransmission，computernetworksandelectroni

5、cproductsmanufacturingandinstallationofelectronicproductsandotherrelatedtechnologies，LEDdisplayisparticularlyactiveinthefieldofinformation，andithasalsomadegreatprogressintheapplicationandpolularityofallindustries．FromthecontinuousupdatingofLEDmaterial，thedevelopmentofgrayscalecontrolte

6、chnologyandthedisplayoftruecolorimagetotheflexibilityandefficiencyofdivingcircuitandtheimprovementofcontrolsysterrntechnology,theseallreflectthedevelopmentofLEDtechnology．Besides，asthetechnologyofcomputernetworkdevelops，LEDdisplayisconstantlyusedinthenetworkandIntelligentnetworkcontrol

7、technologyandnetworkcontrolmulti-screentechnologyhavebeenactuallyappliedinthemulti-mediaandinformationdisplaysystermcomprisedbymulti—displaydevices．Existingdisplaycontrolsystermincludesinputinterfacecircuit，signalcontrol，conversion，digitalprocessingcircuit，andoutputinterfacecircuitan