【摘要】：LED顯示屏已經(jīng)不僅僅只是在公共場合作為公共信息的發(fā)布平臺，隨視頻廣告的需求不斷加大，LED顯示屏更多的是在街頭巷尾作為商用廣告的發(fā)布者出現(xiàn)。因此，市場上對于靈活多變的小型LED顯示系統(tǒng)的需求就十分強烈。對于小型便攜式LED顯示控制系統(tǒng)的開發(fā)，其意義以及價值正是本文的出發(fā)點。 本文研究的是具有256級灰度的LED全彩顯示控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)同步系統(tǒng)需要上位機提供視屏源，應(yīng)用環(huán)境十分局限，無法實現(xiàn)便攜。異步系統(tǒng)受硬件資源限制，顯示效果較差，本文結(jié)合LED同異步顯示系統(tǒng)的主要功能及技術(shù)指標，采用ARM+FPGA的硬件構(gòu)架。利用ARM處理器可移植操作系統(tǒng)、自帶LCD控制器、可實現(xiàn)圖形界面系統(tǒng)的特點，將ARM系統(tǒng)作為視頻源，操作系統(tǒng)可以有效地管理系統(tǒng)資源的分配并以多任務(wù)方式實現(xiàn)整個應(yīng)用程序的設(shè)計。其系統(tǒng)運行可靠性和速度都比較高。FPGA用于顯示數(shù)據(jù)重構(gòu)、灰度掃描控制，實現(xiàn)了灰度級控制的改進以及顯示效果的增強，可以滿足顯示頻率高、數(shù)據(jù)量大等場合的要求。 本文的核心是ARM系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計以及FPGA的邏輯模塊設(shè)計。重點實現(xiàn)基于FPGA技術(shù)的控制模塊：根據(jù)色度學(xué)基礎(chǔ)原理，從硬件角度分析LED顯示屏的驅(qū)動以及控制原理，基于PWM控制的八場顯示法以及1/16動態(tài)掃描法實現(xiàn)FPGA各個功能模塊：包括ARM接口緩沖模塊、SRAM寫地址發(fā)生模塊、讀/寫SRAM控制器模塊、讀SRAM地址發(fā)生模塊、灰度掃描控制模塊等。FPGA所有模塊通過仿真對各個模塊的正確性進行驗證。其次實現(xiàn)ARM系統(tǒng)的硬件平臺：包括ARM系統(tǒng)的外圍電路、與存儲器的接口電路和ARM與FPGA的接口電路；最后實現(xiàn)ARM軟件系統(tǒng)，包括Linux操作系統(tǒng)的移植、引導(dǎo)加載程序的實現(xiàn)、S3C2410芯片內(nèi)部的LCD控制器的驅(qū)動程序以及用戶圖形界面Qtopia的實現(xiàn)。整個顯示控制系統(tǒng)圖像層次感更好，數(shù)據(jù)處理速度更快，顯示更穩(wěn)定，同時具有良好的便攜性。
[Abstract]:The LED display screen is not only used as the public information publishing platform in public place, but also appears in the street as the commercial advertisement publisher with the increasing demand for video advertisement. Therefore, the market for flexible small LED display system demand is very strong. For the development of small portable LED display control system, its significance and value is the starting point of this paper. This paper studies the LED full color display control system with 256 grayscale. The traditional synchronization system needs the host computer to provide the video source, the application environment is very limited, and it can not be portable. The asynchronous system is limited by hardware resources, and the display effect is poor. This paper combines the main functions and technical specifications of LED with asynchronous display system, and adopts the hardware framework of ARM FPGA. With the portable operating system of ARM processor and LCD controller, the characteristic of graphical interface system can be realized. The ARM system is used as video source. The operating system can effectively manage the allocation of system resources and implement the design of the whole application program in a multitasking manner. The reliability and speed of the system are high. FPGA is used to reconstruct the display data and control the gray-scale scan. The improvement of the gray-scale control and the enhancement of the display effect can meet the requirements of high display frequency and large amount of data. The core of this paper is the hardware and software design of ARM system and the logic module design of FPGA. The control module based on FPGA technology is mainly realized. According to the basic principle of chromaticity, the driving and control principle of LED display screen is analyzed from the hardware angle. Eight fields display method based on PWM control and 1 / 16 dynamic scanning method are used to realize each function module of FPGA: including ARM interface buffer module, SRAM write address generation module, read / write SRAM controller module, read SRAM address generation module. All modules of FPGA verify the correctness of each module by simulation. Secondly, the hardware platform of ARM system is realized: the peripheral circuit of ARM system, the interface circuit with memory and the interface circuit between ARM and FPGA. Finally, the transplantation of ARM software system, including Linux operating system, is realized. The implementation of boot loader, the driver of LCD controller in S3C2410 chip and the realization of user graphical interface (Qtopia). The image level of the whole display control system is better, the data processing speed is faster, the display is more stable, and the system has good portability.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TN873

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本文編號：2278898