【正文】 木塊”即微處理器、存儲器和可編程邏輯器件。這些功能均在一片CPLD中完成，這樣使顯示控制電路板的體積減小，而且，由于CPLD功能用硬件描述語言VHDL編程實現(xiàn)，即我們可以通過使用VHDL語言編程，來驗證系統(tǒng)方案的可行性及正確性，然后再用CPLD硬件來實現(xiàn)，從而可以大大縮短開發(fā)周期，使設計靈活、修改方便(某一功能的修改只需修改相應的VHDL程序)，同時由于CPLD的高集成度、高速高可靠性、開發(fā)周期短的特點，大大改善電路性能。因LPC2138沒有外擴存儲器接口，故無須初始化。功能仿真:為0延時模式，主要為檢驗輸入是否有誤。權(quán)值切換信號是控制灰度發(fā)生器在各個位權(quán)上的切換信號，對于8bit的灰度信號，權(quán)值切換頻率是Fhui視頻信號在系統(tǒng)中只進行了簡單的數(shù)據(jù)整合和γ校正處理，并沒有添加更多的視頻信號編解碼等數(shù)據(jù)處理功能。當一個時鐘信號CKL的周期為T(頻率為f)時，上述計數(shù)值對應1T一256T，8bit計數(shù)器的各位輸出d0一d7的權(quán)值分別為l，2，4，8，16，32，64，128。它具有原理圖輸入和文本輸入(采用硬件描述語言)兩種輸入手段。當一個中斷發(fā)生后，ARM處理器便強制把PC指針置為向量表中對應中斷類型的地址值，因為每個中斷只占據(jù)向量表中1個字的存儲器空間，只能放置1條ARM指令，所以通常在向量表中放的是跳轉(zhuǎn)指令，使程序能從向量表里跳轉(zhuǎn)到存儲器里的其它地方，再執(zhí)行中斷處理。（2）輸入/輸出塊。 CPLD技術(shù)簡介及硬件電路設計 CPLD技術(shù)簡介數(shù)字系統(tǒng)像其它電子系統(tǒng)一樣，往往利用積木式的方法進行設計。LPC2214與IS61LV25616的接口電路圖如圖43所示。SPI時鐘從主機輸出，從機輸入。JTAG測試允許多個器件通過JTAG接口串聯(lián)在一起，形成一個JTAG鏈，能實現(xiàn)對各個器件分別測試。性能高達1200MPIS(Xscale微體系結(jié)構(gòu))，功耗測量為μW/M Hz，并且所有體系結(jié)構(gòu)兼容。4 LED彩屏顯示系統(tǒng)的硬件設計 ARM芯片簡介及硬件電路設計 ARM芯片簡介ARM(Advanced RISC Machine)的縮寫。解決方法亮度不均勻性指像素間光強不勻和模塊間的亮度不勻，為了解決這兩種亮度不均勻性，在分檔、規(guī)范組裝工藝、均衡LED中電流等方面均下了不少功夫。使用這種攝像機得到的圖像就預先做了校正，在γ＝。如果圖像系統(tǒng)的整個γ＝1，輸出與輸入就成線性關(guān)系。這就要求系統(tǒng)中必須要有高速數(shù)據(jù)緩存處理電路，以防止在掃描過程中丟失數(shù)據(jù)。在高速動態(tài)顯示時，LED的發(fā)光亮度與其在掃描周期內(nèi)的發(fā)光時間成正比，所以灰度等級的實現(xiàn)由控制LED的發(fā)光時間與掃描周期的比值（即占空比）的辦法來實現(xiàn)。LED作為城市重點建筑的夜景照明，在勾勒輪廓上可以大顯身手，能夠模擬任何色彩，能源的損耗和維護費用也大大降低。所謂“掃描”的含義，就是指一行一行地循環(huán)接通整行的LED器件，而不問這一行的哪一列的LED器件是否應該點亮，某一列的LED器件是否應該點亮，由所謂的列控制電路來負責。由于三極管的輸出特性具有恒流性質(zhì)，所以可以采用晶體管驅(qū)動LED。:與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比，LED光源市低壓微電子產(chǎn)品，成功融合了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程，無限升級，靈活多變的特點。以前的LED大屏幕顯示系統(tǒng)用中小規(guī)模集成電路實現(xiàn)，系統(tǒng)體積較大、調(diào)試困難、不易修改。隨著社會經(jīng)濟的不斷進步，以及LED顯示技術(shù)的不斷完善，人們對LED顯示屏的認識將越來越深入，其應用領域?qū)絹碓綇V。 3）分別從硬件和軟件兩個方面，研究了電路以及軟件的實現(xiàn)，這兩個方面也是論文研究是重點核心。尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高。分類號 密級 U D C 編號 本科畢業(yè)論文(設計)題目 基于ARM和CPLD的LED彩屏顯示系統(tǒng)的研究與設計 系 別 專 業(yè) 名 稱 電子信息科學與技術(shù) 年 級 學 生 姓 名 學 號 指 導 教 師 二〇〇九年五月文獻綜述1概述LED顯示屏是由發(fā)光二極管排列組成的一顯示器件。指令長度固定。參考文獻[1] ， [2] 用API232簡化串口通信編程，鐵道通信信號，[3] 用通信控件開發(fā)Windows環(huán)境下的串口通信程序，淮北煤師院學報，[4] 陳愛萍，羊四清，1999[5] 于慧. , [6] 童星. ，[7] 王波. ，[8] 周永清. ，[9] ，[10] 李志東. ， 摘要：隨著科技的日益進步，基于LED現(xiàn)實屏的研究也越來越深，同時，人們的生活水平也越來越高，這樣，也對LED方面就提出了更高的要求。目前，我國基于LED研究現(xiàn)狀是，我國在LED領域的研究開發(fā)工作成績斐然。隨著半導體技術(shù)的進一步發(fā)展及大規(guī)模集成電路的廣泛應用，可編程邏輯器件來完成電路功能，不僅能夠滿足LED大屏幕系統(tǒng)高速圖像數(shù)據(jù)傳輸對速度的要求，改善了電路性能，而且增加了電路設計的靈活性，設計中可以根據(jù)實際應用的需求靈活修改相應硬件描述語言程序，而不需要修改電路硬件設計，縮短了設計周期，降低了成本。 LED發(fā)光的基本原理發(fā)光二極管(Lighting Emitting Diode)，是一種把電能變成光能的特種器件，當電流如圖21所示通過它的時候，可以產(chǎn)生可視的光。LED的導通電流，與LED無關(guān)，取決于外參數(shù)。本課題采用按行掃描按列控制的方式。由于體積小，LED適合制作成線條燈具。假設每幀周期為S，采用8行掃描方式，則每行總選通時間為S/8。所以本系統(tǒng)中LED大屏幕顯示的高速數(shù)據(jù)緩存模塊采取雙總線結(jié)構(gòu)的存儲電路。這就意味在重現(xiàn)圖像中任何兩個圖像區(qū)域的強度之比率與原始場景的兩個區(qū)域的強度之比率相同，這似乎是圖像系統(tǒng)所追求的目標：真實地再現(xiàn)原始場景。這個值適合“暗淡環(huán)境”下觀看。但都不能從根本上解決問題。1985年4月26日，第一個ARM原型在英國劍橋的Aocm計算機有限公司誕生，由美國加州SnaJoseVLSI技術(shù)公司制造。ARMARMg、ARMgE和ARM10產(chǎn)品系列提供了一系列處理器可供選擇，為特定目的而設計，包括:用于低價位應用的整型核。JTAG接口還常用于實現(xiàn)ISP(InSystem Progammab1e在系統(tǒng)編程)功能，如對FLASH器件進行編程等。數(shù)據(jù)從SPI主機輸出或輸入到SPI從機。由于LPC2214是32位微處理器，為了發(fā)揮其的犯位高性能，本系統(tǒng)選用兩片16位數(shù)據(jù)寬度的SRAM (IS61LV25616) 并聯(lián)構(gòu)建成32位的SRAM存儲器系統(tǒng)。由器件搭成電路板，由電路板搭成電子系統(tǒng)。（3）連接邏輯塊的互連資源，連線資源由各種長度的連線線段組成，其中也有一些可編程的連接開關(guān)，它們用邏輯塊之間、邏輯塊與輸入/輸出塊之間的連接。初始化存儲器系統(tǒng)的編程對象是系統(tǒng)的存儲器控制器，存儲器控制器并不是ARM內(nèi)核的一部分，不同的系統(tǒng)其設計不盡相同。利用該工具所配置的編輯、編譯、仿真、綜合、芯片編程等功能，將設計電路圖或電路描述程序變成基本的邏輯單元寫入到可編程的芯片中(如FPAG芯片)，制成ASIC芯片。，LDE顯示屏的時序信號分成幀頻、行頻、權(quán)值切換頻率、灰度頻率及總線頻率。在未來的系統(tǒng)中，可以引入DSP對灰度信號做更多的處理，這樣會使LED大屏幕的顯示效果更加出色。N。MAX+plusⅡ軟件設計的流程應包括以下幾個部分：l、設計輸入:可以采用原理圖輸入、HDL語言描述、EDIf網(wǎng)表讀入及波形輸入等方式。FLASH和SRAM同屬于靜態(tài)存儲器類型，可合用同一個存儲器端口；而SDRAM因為有動態(tài)刷新和地址線復用等特性，通常配有專用的存儲器端口。主要完成灰度數(shù)據(jù)的讀取和發(fā)送，上屏灰度數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，移位時鐘的產(chǎn)生，亮度信號的控制，四個分區(qū)鎖存信號的產(chǎn)生，通知ARM發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。隨著半導體技術(shù)和EAD技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的系統(tǒng)設計方法有了飛躍性的進步，在半導體技術(shù)方面，可編程技術(shù)被廣泛應用到器件設計上，給數(shù)字設計帶來很大的靈活性。本系統(tǒng)中，另外部分器件需要SV直流穩(wěn)壓電源，為了簡化系統(tǒng)電源電路的設計，要求整個系統(tǒng)的輸入電源取用外接高質(zhì)量的SV直流穩(wěn)壓電源。VCC接 。GND(引腳14):接地。最適用于運行實時嵌入式操作系統(tǒng)的核。1990年成立了Advanced RISC Machines Limited(后來簡稱為ARM Limited，ARM公司)。從圖像處理角度看，可以把像素間光強不均看成是一種非隨機變化的靜態(tài)噪聲，可以利用圖像處理中的圖像平滑技術(shù)來進行像素間光強均衡處理。雖然帶有γ值的電視在數(shù)字時代工作得很好，尤其是在特定環(huán)境下創(chuàng)建的圖像在相同環(huán)境下工作，可是在其他環(huán)境下工作時，往往會使顯示的圖像讓人看起來顯得太亮或者太暗，因此在可能條件下就要做γ校正。 當這種再生圖像在“明亮環(huán)境”下，也就是在其他白色物體的亮度與圖像中白色部分的亮度幾乎相同的環(huán)境下觀看時，γ＝1的系統(tǒng)的確可使圖像看起來像“原始場景”一樣。當A幀存儲器用于圖像的掃描時，B幀存儲器用于圖像數(shù)據(jù)接收和緩存；反之，當A幀存儲器用于圖像的接收和緩存時，B幀存儲器用于圖像的掃描顯示。 信息刷新原理根據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)刷新的原理不同，LED顯示屏刷新方式可分為鎖存型和掃描型兩種類型。以往，在城市的夜空中，最妖嬈的也許就數(shù)霓虹燈了，但是由于霓虹燈最容易損壞，我們常?？吹?，霓虹燈顯示的畫面和文字總是“缺胳膊掉腿”。例如在LED顯示屏上需要LEDll熄滅，LED21點亮，那么當掃描到Hl行時，L1列的電位就應該為高。由于三極管Vbe的分散性比放大倍數(shù)β的分散性要小，所以各LED器件的正向電流在其Vb與Re相同的情況下，基本上可以保證是一致的。我們知道，發(fā)光是一種能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象?；谝陨蟽?yōu)點，本文將采用ARM和CPLD相結(jié)合的方法來共同完成LED彩屏的顯示系統(tǒng)設計，功能包括：1） 該顯示屏控制器必須支持一般顯示屏所需的與上位機實時通訊和全部顯示功能，如左移、上移、下移、左卷簾、右卷簾、左百葉窗、右百葉窗等功能。 LED大屏幕的發(fā)展趨勢目前LED電子顯示屏的顯示向更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光均勻性、更高的可靠性、全色化、多媒體方向發(fā)展，系統(tǒng)的運行，操作與維護也向集成化、網(wǎng)絡化、智能化方向發(fā)展。傳統(tǒng)LED顯示系統(tǒng)的控制以單片機為核心，功能較為簡單，當需要進行數(shù)據(jù)處理時，單片機的處理能力就更顯不足，不能滿足LED顯示屏發(fā)展的需要。CPLD(Complex Programmable Logic Device)復雜可編程邏輯器件，是從PAL和GAL器件發(fā)展出來的器件，相對而言規(guī)模大，結(jié)構(gòu)復雜，屬于大規(guī)模集成電路范圍。目前LED顯示屏作為新一代的信息傳播媒體，已經(jīng)成為城市信息現(xiàn)代化建設的標志。大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快。3總結(jié) 嵌入式技術(shù)已經(jīng)廣泛應用到各項科學研究之中，本文結(jié)合LED的開發(fā)特點，基于ARM和CPLD的開發(fā)平臺，研究彩色LED顯示系統(tǒng)的設計，具體內(nèi)容包括以下幾個方面：1）系統(tǒng)闡述LED工作的原理，研究LED發(fā)光的特性，從6個方面分析了LED驅(qū)動電路的設計?？梢?，人們的生活也日益離不開LED，因此，人們對其要求也