【導讀】本文的研究對象為全彩色LED點陣顯示屏控制器，提出了一個基于FPGA的。軟件和硬件結(jié)合的控制器實現(xiàn)方案。該控制器主要包括以太網(wǎng)接口模塊、FPGA控。制模塊、DDR緩存模塊和LED驅(qū)動電路模塊。上位機軟件將信息源（文字、圖。像或視頻）載入后將其通過網(wǎng)線發(fā)送到與其IP地址匹配的控制器。解碼，并對圖像數(shù)據(jù)進行γ反校正與位分離重組。最終，待顯示數(shù)據(jù)和控制信號被送到LED驅(qū)動電路，驅(qū)動LED屏進。FPGA控制模塊的設(shè)計是LED顯示屏控制器設(shè)計的核心內(nèi)容，其功能模。灰度級產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生256級灰度。讀地址產(chǎn)生模塊按照顏色和權(quán)重來產(chǎn)生。鐘模塊為相關(guān)模塊產(chǎn)生所需的時鐘信號。那個時期，LED顯示屏所用的材料受到限制，使得LED顯示屏沒能得到。雖然LED顯示屏在其它國家應用較廣，但在國內(nèi)應用的卻很少，產(chǎn)品主要。1990到1995年期間，這是LED顯示屏的快速發(fā)展時期。該系統(tǒng)是由紅、綠、藍三種顏色的LED點陣組成，它的顯示顏色非常豐富，流通過則為暗狀態(tài)，此時為0；若有電流通過，二極管被點亮，此時為1。

　　

【正文】 圖 由于本系統(tǒng)采用的是脈沖打散 方案，即是在每個等分時間 t 內(nèi)分別掃描 1 bit 灰度數(shù)據(jù)，掃描順序為 D D D D D D D D D D DD D D D D D D D D D0、 D D D D D DD D D D D D D D D D D D D D D0。對每個區(qū)進行具體的掃描過程為：首先從 DDR 讀取該區(qū)所有像素的第 9 位灰度值數(shù)據(jù)，然后使行選信號 DCBA 選擇第一行，將這一行中所有像素點的第 9 位灰度值數(shù)據(jù)送到各列移位寄存器， 因每行有 256 個像素點，共需要移位 256 次，送完后給出一個鎖存信號，顯示第一行數(shù)據(jù)，然后，送第二行各列的第 9 位灰度數(shù)據(jù)，鎖存顯示，以此類推，直至將第十六行各列的第 9 位數(shù)據(jù)送入。在其位權(quán)值對應的顯示時間過后，關(guān)閉行選通使能，實現(xiàn)消隱。當?shù)? 9 位數(shù)據(jù)掃描完畢后，按照脈沖打散方案的掃描順序從 DDR 繼續(xù)讀取第 8 位數(shù)據(jù)開始掃描，以此類推，直 到 掃 描 列 表 中 42 組 數(shù) 據(jù) 全 都 掃 描 完 。 列 移 位 頻 率 約 為 VF H 42*M=60 16*42*256=，在此列移位頻率采用 的時鐘。 總結(jié)與展望 在課題設(shè)計中，充分了解了大屏幕的應用狀況和發(fā)展趨勢，并深入學習和研究了全彩色 LED 顯示屏的控制技術(shù)，通過近一年的努力，完成了 LED 顯示屏控制器的設(shè)計。 本文提出了一套實現(xiàn)全彩色 LED 同步顯示屏控制器的方案，將整個控制器分為以太網(wǎng)接口模塊， FGPA 控制模塊， DDR 存儲模塊， LED 驅(qū)動電路四個部分，并對各個部分進行了詳細的闡述，并從多方而論述了該方案的可行性。 本設(shè)計中采用當前比較先進的 EDA 設(shè)計技術(shù)，基于 Xilinx 公司的 FPGA 進行設(shè)計，完成了視頻信號的處理并對 LED 顯示屏進行了驅(qū)動顯示，使系統(tǒng)設(shè)計更為靈活。在該設(shè)計中實現(xiàn)了可靠、高速的遠程數(shù)據(jù)傳輸。經(jīng)過大量的文獻檢索、反復的方案論證以及不懈的開發(fā)研究，本課題所有的設(shè)計工作基本完成，成功地實現(xiàn)了 256 256 像素全彩色 LED 顯示屏同步控制器的基本功能。實際測試表明，該控制器運行良好，性能穩(wěn)定。 本設(shè)計取得了一定的成果，但仍有一些方面需要進一步改進和完善。 (1)LED 顯示屏驅(qū)動：雖然利用占空比能夠解決灰度實現(xiàn)，但犧牲了 顯示時間，若是有更高亮度的顯示要求，這不一定是好的選擇。提高數(shù)據(jù)在控制器中的傳輸速率對解決高亮度顯示的問題是有益的，但這會使設(shè)計極大地受限于 FPGA 器件的性能，不利于產(chǎn)品的移植或更新?lián)Q代，且對于 PCB 制板也提出了很高的要求。 希望今后隨著研究的進一步深入以及相關(guān)技術(shù)的提高，可以圓滿解決該問題。 參考文獻 [1]俞彬杰 .基于 FPGA 的全彩色 LED 同步顯示屏控制系統(tǒng)的設(shè)計 [D].碩士學位論文，上海交通大學， 2020 [2]易幸幸 .手機屏幕基質(zhì)的中文文字設(shè)計研究 [D].碩士學位論文，湖 南大學， 2020 [3]黃春霞 . LED 顯示屏發(fā)展歷程和應用領(lǐng)域 [J].中國照明， 2020 [4]葉心明 .基于 FPGA 的 LED 視頻顯示控制系統(tǒng)的設(shè)計 [D].碩士學位論文，上海交通大學， 2020 [5]郭寶增，鄧淳苗 .基于 FPGA 的 LED 顯示屏控制系統(tǒng)的設(shè)計 [J].液晶與顯示，2020， 6： 424～ 428 [6]張丹彤 .基于 FPGA 的大屏幕 LED 點陣顯示系統(tǒng)設(shè)計 [J].微計算機信息（嵌入式與 SOC）， 2020， 6： 424～ 428 [7]陳雁，安建平 .基于 FPGA 的全彩色大屏幕 LED 控制器設(shè)計 [J].電子器件，2020， 12： 2155～ 2158 [8]孫偉 .基于 NiosⅡ的 LED 顯示屏控制系統(tǒng)的研究 [D].碩士學位論文，上海海事大學， 2020 [9]龍惠民，王學淵 .一種基于 FPGA 的 LED 視頻顯示系統(tǒng)的設(shè)計 [J].微電子學，2020， 12： 845～ 848 [10]續(xù)天翔 .LED 圖像顯示屏灰度控制及在 FPGA 中的實現(xiàn) [J].太原科技， 2020，12： 71～ 72 [11]楊姣，郝國法，方康玲 .基于 cyclone EP1C6 的 LED 大屏設(shè)計方案 [J].微 計算機信息， 2020， 12： 59～ 62 [13]魏勛 .LED 圖文信息顯示系統(tǒng)的研制 [D] .碩士學位論文，山東師范大學， 2020 [14]康志英，冉峰，徐美華 .LED 顯示屏高灰度掃描控制的 FPGA 實現(xiàn) [J].微計算機信息， 2020， 12： 59～ 62 [15]續(xù)天翔 .LED 圖象顯示屏 Gamma 校正及在 FPGA 中的實現(xiàn) [J].機械管理開發(fā)， 2020， 12： 187～ 188 [16] Xianrui Li, Songlin Wang, Xinquan Lai. Design and implement of LED drive circuit chip with the controllable constant output current [J].Optoelectronics Letters，2020， 11(3):186～ 189 [17]高小飛 .16 位 LED 恒流驅(qū)動芯片設(shè)計 [D] .碩士學位論文，北方工業(yè)大學，2020 [18]Liang Zhiming, Li of scan controller in large LED screen based on FPGAcicuit[J].Chinese Journal ofLiquid Crystals and Displays， 2020， 22(4)： 477481 [19] choices in LED backlight LCD TV， 2020 [20]中國光協(xié)光電器件分會 LED 顯示屏專委會 .中國 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況綜述 [J].現(xiàn)代顯示， 2020 [21]劉曉洋 .城市戶外動態(tài)廣告之環(huán)境適應性研究 [D].碩士學位論文，同濟大學建筑與城市規(guī) 劃學院， 2020 [22]王琰 .基于 FPGA 的信號采集與處理技術(shù)的研究 [D].碩士學位論文，湖北工業(yè)大學， 2020. [23] 梅宏亮 .基于 IP 核的 SOPC 設(shè)計技術(shù) [D].碩士學位論文，復旦大學， 2020 [24]夏宇聞 .Verilog 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計教程 [M].北京航空航空大學出版社， 2020， 2 [25]萬春迎 .基于 VHDL 的數(shù)字時鐘設(shè)計 [J].科技信息， 2020， 27 [26]朱楠 .基于 FPGA 的流密碼機設(shè)計 [D].碩士學位論文，西安電子科技大學，2020 [27]李歡 .基于 FPGA 的多核嵌入 式系統(tǒng)研究 [J].現(xiàn)代計算機， 2020， 4 [28]李磊 .FPGA 在某型導彈無線電高度表測試儀中的應用 [J].電子測量技術(shù)2020， 34： 7 [29]何志國，趙小明 .基于 FPGA 的 LED 屏彩色圖像增強算法設(shè)計 [J] .現(xiàn)代顯示， 2020， 5： 128～ 133 [30]李志堅 .全彩色 LED 顯示屏真彩色顯示技術(shù)研究 [D].碩士學位論文，中南大學 2020 [31]梁志明 .基于 FPGA 的大屏幕全彩 LED 掃描控制器設(shè)計 [J].液晶與顯示，2020， 4 [32]趙才榮 .基于 DSP 與 FPGA 的 LED 顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計 [D].碩士學位論文，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所， 2020 [33]劉廣開 .以太網(wǎng)接入控制系統(tǒng)設(shè)計與驗證 [J].電子測量技術(shù)學術(shù)期刊， 2020 [34]周巖，高楊 .DVI 輸出圖像選區(qū)截取的 FPGA 實現(xiàn) [J].電視技術(shù)， 2020， 519～21 [35]彭宏業(yè)，段哲民，李靖 .基于 FPGA 的大屏幕新型控制器的設(shè)計 [J].微處理機，2020， 2： 11～ 13 [36]鄭漢尚 .基于 FPGA 的 LED 顯示屏設(shè)計 [D].碩士學位論文，廣東工業(yè)大學，2020 [37]宋承杰 .基于 FPGA 的彩色 LED 大屏幕顯示系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) [D].碩士學位論文，武漢科技大學， 2020 [38]張倩 .基于 FPGA 的高灰度級 LED 屏控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究 [D].碩士學位論文 , 山東師范大學 ,2020 [39]丁弋宇 .基于嵌入式以太網(wǎng)的 LED 顯示屏控制系統(tǒng)應用研究 [D].東南大學，2020 [40]劉麗莎，朱樺，韓秀清 .基于網(wǎng)口傳輸?shù)? LED 同步屏控制系統(tǒng)及其 FPGA 實現(xiàn) [J].電子設(shè)計工程， 2020， 2： 63～ 66 [41]Realtek Semiconductor Corp. Intergrated 10/100/1000 single/dial gigabit Ether transceiver ， . realtek. .， 2020 [42]程鵬，張剛 .基于 FPGA 的 lOM/100M 以太網(wǎng)控制器的設(shè)計 [J].太原理工大學學報 2020，