led显示屏控制系统介绍　

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1、LED显示屏控制系统介绍LED显示屏控制系统引言目前显示屏按数裾的传输方式主要有两类：一类是采用与计算机显示同一内容的实时视频屏；另一类为通过USB、以太网等通信手段把显示A容发给显示屏的独立视频源品示屏，若采用无线通信方式，还可以随吋更新显示内容，灵活性高。此外，用一套嵌入式系统取代计算机來提供视频源，既可以降低成本，又具有很高的可行性和灵活性，易于工程施工。因此，独立视频源LED显示系统的需求越來越大。本系统采用ARM+FPGA的架构，充分利用了ARM的超强处理能力和丰富的接口，实现真正的网络远程操作，因此不仅可以作为一般的LED示屏控制器

2、，更可以将各显示节点组成大型的户外广告传媒网络。而FPGA是一种非常灵活的可编程逻辑器件，可以像软件一样编程來配置，从而可以实时地进行灵活而方便的更改和开发，提高了系统效率。1独立视频LED显示屏控制系统LED显示屏的主要性能指标有场扫描频率、分辨率、灰度级和亮度等。分辨率指的是控制器能控制的LED管的数量，灰度级是对颜色的分辨率，而亮度高则要求每个灰度级的显示时间长。显然，这3个指标都会使得场扫描频率大幅度降低，因此盂要在不同的场合对这些指标进行适当的取舍。通常灰度级、亮度和场扫描频率由单个控制器决定，而分辨率可以通过控制器阵列的方式得到很大

3、的提高。这样，每个控制器的灰度和亮度很好，场扫描频率也适当，再通过控制器阵列的形式，实现大的控制面积，即可实现颜色细腻的全彩色超大屏幕的LED显示控制器。独立视频LED系统完全脱离计算机的控制，本身可以实现通信、视频播放、数据分发、扫描控制等功能。为了实现人屏幕、全彩色、髙场频，本系统采用控制器阵列模式，如图1所示。系统可以通过M络接口（以太网接口）由网络服务器端更新本地的数据，视频播放部分则通过对该数据进行解码，获得RGB格式的视频流。再通过数据分发单元，将这些数据分别发送到不同的LED显示校制器上，控制器将播放单元提供的数据显示到企彩色大屏

4、幕LED上。2LED显示屏控制系统通信接口和视频播放单元本系统的通信接丨I和视频播放部分由ARM+uClinux实现。ARM（AdvancedRISCMachine）是英国ARM公司设计开发的通川32位RISC微处理器体系结构，设计目标是实现微型化、低功耗、高性能的微处理器。Linux作为一种稳定高效的开放源码式操作系统，在各个领域都得到了广泛的应用，而uClinux则是专门针对微控制领域而设计的Linux系统，具有可裁减、闪核小、完善的M络接口协议和接口、优秀的文件系统以及丰富的开源资源等优点，正被越来越多的嵌入式系统采纳。系统中使用Inte

5、lXScale系列的PXA255芯片，与ARMV5TE指令集兼容，沿用了ARM的内存管理、中断处理等机制，并在此基础上做了一些扩展，如DMA控制器、LCD控制器等。由于ARM9的处理能力有限，目前只用其播放320x240像素的视频。系统视频播放的数据来自于系统屮的SD存储卡（SecureDigitalMemoryCard｝。更新SD卡的数据有两种方式：一种是用计算机更新SD卡的数据；另一种是通过M络接收服务器的数据，直接由ARM更新SD卡。此外，播放器也可以直接播放网络传送的MPEG-4格式数据。巾于XScale未提供物理层接口，若想实现网络功

6、能需外接一片物理层芯片。本系统选用SMSC公司的高性能100M以太网控制器LAN9118。3LED显示屏控制系统视频数据分发由于控制器采用阵列模式，因此需要对视频源提供的数据进行分发，将不同行列的数据正确地送入不同的控制器。3.1数据分发单元方案本系统屮的LED控制器灰度级髙达3x12位（可显示多达64G种颜色）、控制区域为128x128点。系统播放中•元提供的数据为320x240像素，因此需要分解成6个LED控制器来控制（见图1＞。因此，需要将PXA255提供的RGB数据分3组发送到这6块控制器，以FPGA实现，方案如图2所示。LCD接口子模

7、块接收PXA255LCD接口的数据和控制信号，将这些输入的数据进行逐点校正之后存入SDRAM。然后将该场数据分成3组，每组128行（最后一组只有64行，为了后面控制板的一致性，此处由总线调度器补零），同时发送，之后由LED显示控制器处理。3.2存储器分配和总线调度为了方便各模块间的接口，有利于不同时钟域的数裾同步，系统的存储器采用两级存储模式，即SDRAM作为主存储器，而各模块也有相应FIFO作为Cache。SDRAM具有容量大、带宽高、价格便宜等优点；但是控制比较复杂，每次读写有多个控制和等待周期。因此为了提高效率，通常采用地址递增的猝发读写

8、方式，而不能像SRAM那样随时读取任意地址的数裾。本方案采用完全动态的内存分配机制，即每个模块请求时，如果不是同一场数据，则可以分配到一诀新的内存，而