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基于MCU+FPGA的LED大屏幕控制系统的设计

本文摘要:章节 只要在现在的市场上回头一圈就不会找到,大部分的中小规模LED表明系统,使用的是传统的单片机作为主控芯片。但是内部资源较较少、运营速度较快的单片机,很难符合LED大屏幕的显示屏,因为系统拒绝数据传输量大,扫瞄速度要慢。 以FPGA作为控制器,一方面,FPGA使用软件编程构建硬件功能,可以有效地提升运营速度;另一方面,它的插槽资源非常丰富,可扩展性强劲。

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章节  只要在现在的市场上回头一圈就不会找到,大部分的中小规模LED表明系统,使用的是传统的单片机作为主控芯片。但是内部资源较较少、运营速度较快的单片机,很难符合LED大屏幕的显示屏,因为系统拒绝数据传输量大,扫瞄速度要慢。

以FPGA作为控制器,一方面,FPGA使用软件编程构建硬件功能,可以有效地提升运营速度;另一方面,它的插槽资源非常丰富,可扩展性强劲。因此,用单片FPGA和非常简单的外围电路就可以构建大屏幕LED显示屏的掌控,具备集成度低、稳定性好、设计灵活性和效率高等优点。

  1系统总体结构  LED大屏幕显示系统由上位机(PC机)、单片机系统、FPGA控制器、LED显示屏的行列驱动电路等模块构成,如图1右图。上位机负责管理汉字、字符等数据的收集与发送到。

单片机系统与上位机之间以异步串行通信工作方式,通过串行端口从上位机取得已完成格式切换的待表明的图形图形数据,并将其现金EEPROM存储器。之后通过FPGA控制器,将存储器的表明数据还原成到LED显示屏。

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扫瞄控制电路使用可编程逻辑芯片CycloneEP1C6,利用VHDL语言编程构建,使用1/16扫瞄方式,创下频率在60Hz以上。本文侧重讲解2561024的单色图文显示屏的FPGA掌控模块。    图1系统总体结构框图  2LED显示屏基本工作原理  对大屏幕LED显示屏来说,佩表明数据一般来说使用的是串行传输方式,行使用1/16的扫瞄方式。图2为1632图形屏单元模块的基本结构,佩驱动电路使用4个74HC595级联而出。

在移位脉冲SRCLK的起到下,串行数据从74HC595的数据端口SER一位一位地输出,当一行的所有32列数据传输完了后,输入锁存信号RCLK并中选通行信号Y0,则第1讫的各佩数据就可按拒绝表明。按某种程度的方法表明其余各行,当16行数据扫瞄一遍(即已完成一个周期)后,再行从第1行开始下一个周期的扫瞄。

只要扫瞄的周期大于20ms,显示屏就不闪光。    图21632图形屏基本结构  2561024大屏幕显示屏由1632个的1632图形屏级联而出。


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