基于FPGA的全彩色LED點(diǎn)陣顯示屏控制器的設(shè)計.pdf

1、LED顯示屏是由發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊組成的大屏幕顯示系統(tǒng)，可以動態(tài)顯示文字、圖像和視頻等信息，其使用壽命長，可靠性高，功耗低，亮度高，色彩豐富，已在工業(yè)、交通、商業(yè)廣告、信息發(fā)布、體育比賽等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本文的研究對象為全彩色LED點(diǎn)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(jī)軟件將信息源（文字、圖像

2、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?？刂破魃系囊蕴W(wǎng)芯片將數(shù)據(jù)以幀形式傳送到FPGA控制模塊，該模塊對接收的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼，并對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行γ反校正與位分離重組。DDR SDRAM的作用是為FPGA緩存數(shù)據(jù)。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(jìn)行顯示。
　　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，其功能模塊有：GMII接口數(shù)據(jù)通信模塊、γ反校正模塊、位分離和重組模塊

3、、灰度級產(chǎn)生模塊、DDR讀寫控制模塊、掃描與驅(qū)動控制模塊和時鐘模塊。
　　GMII接口數(shù)據(jù)通信模塊實現(xiàn)以太網(wǎng)交換芯片與FPGA的GMII接口通信。
　　γ反校正模塊采用查表映射法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的γ反校正。LED顯示屏的灰度掃描按權(quán)重進(jìn)行，因此γ反校正后的灰度數(shù)據(jù)需進(jìn)行位分離和重組，采用橫向存入和縱向讀出的實現(xiàn)方案?；叶燃壆a(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生256級灰度。
　　DDR讀寫控制模塊包括讀地址產(chǎn)生模塊、寫地址產(chǎn)生模塊和讀寫控制模塊。