基于嵌入式Linux的LED视频显示控制系统的设计

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1、摘要摘要LED显示屏是一种新型的信息显示媒体，它是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕，以发光效率高、使用寿命长、环境适应能力强、性价比高、组态灵活、色彩丰富等特点，已成长为平板显示的主流产品，被广泛应用于金融、交通、体育、广告等诸多领域。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。本文介绍了一种基于嵌入式系统和可编程逻辑器件的LED显示系统设计方案。本系统的控制部分采用了Ft)GA+ARM架构的嵌入式硬件平台。系统的LED显示屏扫描部分选用可编程逻辑器件FPGA来实现。可编程逻

2、辑系统具有高集成度、高速度、高可靠性、在线编程等优点，适合用于实现显示屏的扫描驱动。ARM芯片采用先进的RISC体系架构，配以一定容量的SRAM，使得指令执行速度比普通单片机高一个数量级，采用SDRAM作为系统内存提高运行速度，提供多种外设接口增强系统应用的灵活性。嵌入式操作系统Linux的使用，可以更有效的管理系统资源的分配，通过其高效的调度算法，使得整个系统的软件设计可以采用多任务的方式来实现，极大的提高了系统的运行速度和可靠性。嵌入式系统可以在运行速度、存储容量、通讯方式和单任务程序低效性等方面很好的提高系统的性能。

3、本文首先介绍了嵌入式平台的主要硬件电路设计，主要包括存储器模块、以太网通信模块、串口、USB、SD卡接口电路和LED扫描模块。然后详细的介绍了FPGA视频处理平台的程序设计，接着，讨论了嵌入式Linux操作系统在ARM微处理器上的移植过程以及文件系统的制作。还介绍了嵌入式Linux下以太网驱动程序和LCD显示驱动程序的设计和视频播放功能的实现。最后，针对整个系统设计进行了分析和总结，并提出了相应的改进方法。关键词：ARM，嵌入式系统，LED显示屏，Linux，FPGA,$3C2440A东南大学硕士学位论文AbstractL

4、EDdisplaypanelisanewtypeofamediatoshowinformation．Itconsistsofthemamxoflightemittingdiodesorpixelunits．Duetothefeatureofhi【ghefficiencyofluminosity,longlife，highperformancecostratio，structuralflexibility,colortolerancetheLEDpaneliSwidelyusedinmanyfields，suchasfina

5、nce，traffic，sports，advertisementandSOon．ThetechnologyofLEDdisplayincludesofknowledgeofmicrocomputercontrol，video，optics，mechanicsanddigitalimageprocess．TosolvetheproblemofcurrentLEDdisplaycontrolsystemindatatransmissionanddisplaythepaperintroducesasolutionbasedemb

6、eddedsystemandprogrammablelogicdevice．TbeadvancedembeddedcomputertechnologyisappliedinthedesignofLEDcontrolsystem．OurLEDdisplaycontrolsystemUSeFPGAandARMtoestablishembeddedhardwareplatform．TheLEDdisplaypanelscanningpartinOursystemisdesigneduponFPGA．Duetotheadvanta

7、geofhighintegraty,highspeed，highreliabilityandISPFPGAisagoodchoiceforscanningdrivercircuit．TheARMchipwithSRAMprocessesfasterthantheregularmicrocomputer．SDRAMasthesystemmemoryireprovestheperformance．Besides，itprovidesmanytypesofperipheralinterfacewhichincreasesthef

8、lexibilityofthesystem．AndtheembeddedoperatingsystemCallmanagethesystemresourcemoreefficiency,SOtherunningspeedandthereliabilityofthesystemCanbehighlyimp