LED大屏幕控制電路設(shè)計方案研究

此外，可編程邏輯器件的片內(nèi)資源越來越豐富，許多器件內(nèi)部都集成了RAM塊，以Altera公司推出的高性價比FPGA颶風(fēng)EP1C6為例，它的內(nèi)部就集成了20塊RAM。模塊，每塊容量為4Kbit，這些RAM塊可通過軟件設(shè)置成單端口RAM。，雙端口RAM，F(xiàn)IFO等，滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理的需要。比如在設(shè)計灰度調(diào)制器時，色彩再現(xiàn)的灰度等級越高，在保持相同的刷新頻率的情況下，對數(shù)據(jù)的處理速度越高，此時，可以將FPGA的內(nèi)部RAM。塊設(shè)置成一個雙端口RAM。作為灰度調(diào)制的緩沖區(qū)，在讀取幀存儲器中的數(shù)據(jù)的同時，將上次讀取的數(shù)據(jù)進行灰度調(diào)制，二者交替進行，加快了數(shù)據(jù)的處理速率。在顯示系統(tǒng)集成度和穩(wěn)定性要求較高：圖像灰度級較多的大屏幕設(shè)計中，采用可編程邏輯器件設(shè)計控制電路更方便。

另有一些控制電路的設(shè)計方案綜合運用了單片機技術(shù)和EDA技術(shù)，利用單片機實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、存儲和通信功能，CPLD/FPGA實現(xiàn)數(shù)據(jù)的灰度調(diào)制、掃描顯示等功能。這種方案對單片機和CPLD/FPGA的資源要求都不是很高，電路設(shè)計也相對較容易，既保證了顯示效果，又節(jié)約了設(shè)計成本。

2。3嵌入式系統(tǒng)在大屏幕設(shè)計中的應(yīng)用

由于嵌入式計算機技術(shù)具有單片機無法比擬的優(yōu)點：指令執(zhí)行速度比普通單片機高一個數(shù)量級，支持大容量的存儲空間：寬范圍的存儲器接口類型，高位寬的數(shù)據(jù)總線，多種外設(shè)通信接口，特別是嵌入式操作系統(tǒng)的使用可以更為有效的管理系統(tǒng)資源的分配，通過其高效的調(diào)度算法，使得整個應(yīng)用程序的設(shè)計可以采用多任務(wù)的方式實現(xiàn)，極大地提高了系統(tǒng)的運行速度和可靠性?；贚inux的嵌入式系統(tǒng)的控制電路設(shè)計如圖5所示。

圖5基于Linux的嵌入式系統(tǒng)控制電路原理圖

2。4大屏幕顯示的驅(qū)動方案

LED大屏幕的驅(qū)動方案主要有三種#串行控制驅(qū)動方式：并行控制驅(qū)動方式以及應(yīng)用高度集成專用芯片驅(qū)動。串行控制驅(qū)動方式是將顯示的數(shù)據(jù)通過串行方式送入點陣驅(qū)動電路，其特點是線路連接簡單，調(diào)試方便，單元的可靠性也較高，串行控制驅(qū)動方式可選用的芯片有：MC4094，74LS595，9094等，行驅(qū)動要求功率較大，一般采用大功率三極管來驅(qū)動，行掃描可用三-八譯碼器等控制，由于串入并出芯片可級聯(lián)，為LED單元的級聯(lián)提供了支持。

并行控制驅(qū)動方式將顯示的數(shù)據(jù)通過并行方式送入點驅(qū)動電路，其優(yōu)點是數(shù)據(jù)的刷新速率快。并行驅(qū)動方式可選74LS374這類的鎖存芯片，采用首尾相連的方式將控制：驅(qū)動一并形成。并行驅(qū)動方案控制方便，系統(tǒng)投入成本低。高度集成的專用驅(qū)動芯片例如ZQL9701集行：列控制及一些外圍驅(qū)動電路于一身，使單元的控制：驅(qū)動更為簡單，系統(tǒng)的穩(wěn)定性更為可靠，采用ZQL9701將使系統(tǒng)的顯示灰度達(dá)到256級，但系統(tǒng)成本較高。對于中小規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用應(yīng)以前兩種驅(qū)動方案為主，規(guī)模化生產(chǎn)以及要求較高的應(yīng)用場合可選用專用集成芯片驅(qū)動。

3結(jié)束語

LED大屏幕控制電路的設(shè)計方案各具特色，實際工程應(yīng)用中可根據(jù)需要選擇不同的設(shè)計方案，設(shè)計單色及灰度等級不高的大屏幕時，可采用基于單片機的設(shè)計方案，要實現(xiàn)高難度圖文動態(tài)特技顯示和多灰度級顯示時，則應(yīng)選擇基于可編程邏輯器件的設(shè)計方案或基于嵌入式技術(shù)的設(shè)計方案。