基于USB的LED屏控制器的改进与优化

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1、江南大学硕士学位论文基于USB的LED屏控制器的改进与优化姓名：李博申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：白瑞林20080701摘要近年来，LED显示屏市场得到迅猛发展，LED显示屏已经广泛应用于各领域。针对小型化LED灯光屏这一新兴市场，本嵌入式系统研究室提出基于USB的LED屏控制器的设计方案。该控制器可对LED灯光屏进行实时控制和用户DIY方式控制。目前国内市场尚无同类产品。本文在基于USB的LED屏控制器第一阶段研究任务的基础上，对LED屏控制器进行了改进优化及功能完善。本文

2、详细分析了LED屏控制器的系统构成及T作原理。包括整体方案分析设计；相关器件选择：系统埂fi，l：结构设计；功能模块划分及程序结构设计。为基于USB的LED屏控制器的改进与优化工作奠定基础。改进了同步方式中USB传输方式。对I／O传输控制方式进行分析；由原有的可编程I／O寻址方式改进为直接存储器存取(DMA)方式；通过LPC2148白带的DMA引擎实现USB数据传输；加入rDMA方式的中断处理；使刚C语言编程实现。对USB传输方式的改进，完善了同步方式USB功能、提高了LPC2148的运行效率、提高

3、了同步方式一1-USB的传输速度。完善J，存储方式中USB功能。介绍了USB的协议规范；分析了USBBulk．Only的操作过程；按Bulk．Only模式配置LED屏控制器描述符；响应SCSI指令集相关指令。使得在存储方式中基于USB的LED屏控制器被PC机枚举成为一个海量存储类(MSC)。完善了存储方式功能的同时，也使LED脐控制器的操作更为方便。实现了FAT文f，l：系统在NANDFLASH上的应用与改进。对多种文件管理系统进行分析，选．I{j适合本设计的FATl6文件系统，对LED屏控制器的N

4、ANDFLASH进行管理；针对NANDFLASH仃储器的特点和通刖FATl6文件系统的不足，改进FAT表以及FDT表的存储方式、引入块均衡损托和垃圾州收策略，使FATl6文什系统的可靠性得到提高。优化了系统代码，提高了系统运行效率。同时将代码蚓化到片内FLASH中，使基于USB的LED屏控制器可脱机运行。对USB功能进行了测试，测试表明：同步方式中数据通信流畅、存储方式中稳定可靠。本设计已得剑充分验证，在整机测试过程中系统运行稳定，性能优良，同时系统功能易于扩展维护。关键词：LED灯光屏；通用串行总

5、线；文件系统；ARM7；AbstractInrecentyears，LEDdisplaymarkethasbeentherapiddevelopment，andLEDdisplayhasbeenwidelyappliedinvariousfields．Fortheemergingmarketofsmall-screenLEDlighting，ourembeddedsystemproposeresearchdesigntheLEDscreencontrollerbasedonUSB．Thecontro

6、llercanbeontheLEDscreeninreal—timelightingcontrolandusercontrolofDIY．Atpresentthereisnorelatedproductsforthedomesticmarket．OnthebasisofthefirststageresearchtaskoftheLEDscreencontrollerbasedonUSB．thispaperimprovesandoptimizesthepemctthefunctionoftheLEDs

7、creencontroller．Inthispaper,wegiveadetailedanalysisofthesystemLEDscreencontrolleranditsworkingprinciple．Includinganalysisoftheoveralldesign；choiceofrelateddevices；systemhardwaredesign；moduledesignofthestructureandprocedures．Thisarticleimprovesthewayoft

8、heUSBsynchronizationtransmission．ThroughanalyzingtheI／0transmissioncontrolmethods，wechangetheoriginalprogrammableI／Oaddressingtothedirectmenlol’Yaccess(DMA)mode．ThroughtheDMAengineofLPC1248，weachieveUSBdatatransmission．AndwemakeCprogram