基于FPGA的大屏幕全彩LED掃描控制器設(shè)計
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由于LED 顯示屏包含4 列相互獨(dú)立的顯示模塊,因此掃描控制電路需要提供4 路RGB 數(shù)據(jù)輸出接口, 在圖1 中表示為RGB0 ～ RGB3 。
CLOCK_OUT 為移位時鐘信號輸出端口,RGB0～RGB3 在該時鐘的上升沿有效,各個端口的紅、綠、藍(lán)三色顯示數(shù)據(jù)通過時鐘脈沖信號分別逐位移入驅(qū)動芯片的顯示緩存。LA TCH 信號為串行數(shù)據(jù)輸出結(jié)束后需要進(jìn)行顯示刷新時的鎖存脈沖。EN 為灰度控制信號,當(dāng)EN 有效時,L ED 可以隨輸入數(shù)據(jù)的0 、1 狀態(tài)熄滅或者點(diǎn)亮,其有效時間寬度對應(yīng)為表2 所示的點(diǎn)亮?xí)r間。
EN 信號產(chǎn)生模塊為實(shí)現(xiàn)灰度圖像顯示的重要模塊,該模塊將輸入的位計數(shù)值轉(zhuǎn)換成為對應(yīng)位的點(diǎn)亮?xí)r間,并進(jìn)行相應(yīng)時間長度的亮度控制。
在本設(shè)計中,輸入的灰度信號為256 級,考慮到反γ非線性校正過程引起的灰度損失,將輸出的灰度級別定義為1 024 級,因此需要得到10 位灰度數(shù)據(jù)各個位對應(yīng)的點(diǎn)亮?xí)r間。依據(jù)“灰度實(shí)現(xiàn)原理”,10 位灰度數(shù)據(jù)各個數(shù)據(jù)位對應(yīng)的點(diǎn)亮?xí)r間從D0 ～D9 分別從1 T 倍增為512 T ,點(diǎn)亮總時間為1 023 T 。
由于驅(qū)動板中驅(qū)動芯片有二級緩存功能,所以更新數(shù)據(jù)和點(diǎn)亮L ED 這兩個控制過程可以部分重疊,從而得到圖3 所示的LED顯示屏灰度控制流程。更新第0 位數(shù)據(jù)時點(diǎn)亮?xí)r間為512 T 、更新第1 位數(shù)據(jù)時點(diǎn)亮?xí)r間為1 T ...依次類推,更新第n 位數(shù)據(jù)時,控制點(diǎn)亮的時間為上一次所更新的位所需要的點(diǎn)亮?xí)r間。
4 結(jié)論
討論了一種大屏幕全彩L ED 顯示屏設(shè)計的掃描控制器設(shè)計方案,通過對“19 場掃描”實(shí)現(xiàn)方法的分析,針對其不足之處,提出了一種新式的逐位點(diǎn)亮灰度控制方法。該控制方法使得在全彩LED 顯示屏的設(shè)計中,可以在L ED 的發(fā)光效率和刷新率之間進(jìn)行靈活的調(diào)整。本設(shè)計采用FP2GA 控制芯片為設(shè)計平臺來完成掃描控制電路的實(shí)現(xiàn),借助EDA 開發(fā)工具,降低了驅(qū)動電路的設(shè)計難度,縮短了項(xiàng)目的開發(fā)周期。
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