嵌入式系统和fpga在led显示屏中的应用研究与实现

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1、武汉理工大学硕士学位论文嵌入式系统和FPGA在LED显示屏中的应用研究与实现姓名：张叔猛申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：杨明忠20050301武汉理工大学硕士学位论文摘要近年来LED显示技术发展迅速，LED全彩显示屏得到了广泛的应用。LED显示技术涵盖了微机控制、视频、光学、机械和数字图像处理等多种技术。针对现有LED显示系统数据传输和显示存在的缺陷和开发难度，本文提出并实现了一种新型的LED显示系统方案。该方案把ARM处理器应用到LED显示屏中，采用FPGA技术开发了LED显示屏系统。本文主要讨论了利用网络传输LED显示数据的实现方法，包括嵌入式系统的设计以及TCP／IP协议

2、的实现等分析和设计工作。全文分为七章，首先提出现有LED显示系统数据传输和显示存在的缺陷和开发难度，然后提出新的LED显示系统方案，并论证该方案的可行性。接着阐述了作者采用的嵌入式系统的设计方法和过程。第三章和第四章是嵌入式系统的设计和TCP／IP协议的实现，其中包括硬件和软件的设计以及嵌入式操作系统laC／OS—II的移植。详细地分析了基于LPC2214芯片的操作系统移植步骤和过程。本文使用的是1wlP网关协议，把其应用于uC／OS．II，实现了LED显示屏的网络通信，还分析了RTL8019芯片的工作过程，编写了有关驱动代码。在第五章和第六章中阐述了LED显示屏显示原理和利用FPGA实现LE

3、D显示的驱动开发过程，利用占空比法实现LED显示屏的灰度显示，使用VHDL语言描述LED显示屏的灰度实现逻辑。最后根据本文的方案实现了LED显示屏的彩色显示，通过分析比较，该方案可行并且达到了预定的要求。关键字：嵌入式系统，uC／OS．1I，FPGA，1wlP，占空比武汉理工大学硕士学位论文AbstracthrecentyearsLEDtechnologyhasbeendevelopedveryquicklyandLEDColorDisplayhasbeenappliedwidely．ThedisplaytechnologyofLEDincludesmicrocontroller,video，

4、opticsmechanicsanddigitalimagemanipulationetc．InordertoimprovethedefectsandsolvedifficultyofLEDdisplagtheauthorputsforwardanewschemeofLEDdisplay’ARMandFPGAhavebeenappliedinthisscheme．andtheauthorhasimplementedanewsystemofLEDdisplay．Bymeansofthissystem．1hedataoftheLEDdisplayaretransmittedinthenet．SoT

5、CP／IPisallimportantpartinthescheme．Thisdissertationconsistsofsevenchapters，InChapter1＆Chapter2．theauthorpresentsanewschemeofLEDdisplayandprovesoutthepossibilityofthisscheme，andthenstudiesonthemethodsofimplementingthesystem．InthefollowingtwochapterstheauthoranalyseshowtodesignanembeddedsystembasedonA

6、RMLPC2214．whichincludestheinstallationofembeddedJJ(：，OS一／／andlwIP-ThisconsistsofthesoftwareandhaldwaresuchasdesigningthedriverprogramofthechipsetofRTL8019．InChapter5&Chapter6，theauthorintroducesEDAtechnologyfirstly,andthenanalyzestheapplicationprincipleofFPGA，finallyrecommendsthesoflviareofQUARTUS-1

7、1．InLEDdisplay,time—to—processratiojSadopted。whichmakesLEDdisplayexhibitdifferentcolorNow,asthedissertationhasbeenfinished，thenewschemehasrealized，andthrOUghtheexperimentthenewschemeisbetterthantheoth