【摘要】：LED顯示屏是由LED點陣模塊組成的一種現(xiàn)代平面顯示屏幕,具有發(fā)光亮度高、使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)能力強等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于金融、交通、廣告宣傳等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷更新,LED顯示屏正朝著高亮度、全彩色的方向發(fā)展,全彩色LED顯示屏正越來越展現(xiàn)出其廣闊的應(yīng)用前景。 LED顯示屏系統(tǒng)核心技術(shù)是其控制器的設(shè)計,傳統(tǒng)的顯示屏控制器多采用微處理器來完成顯示刷新,通信方式上則采用單一的串行通信,這種系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理速度、通信能力上都存在一定的局限性。基于此,在分析前人研究經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,本文將FPGA和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到顯示屏控制系統(tǒng)中,設(shè)計了一種新型的全彩色LED顯示屏控制系統(tǒng),全文所做的主要工作如下: (1)深入分析了LED顯示屏的工作原理,在此基礎(chǔ)上提出了STM32+FPGA的控制系統(tǒng)方案,采用ARM Cortex-M3內(nèi)核微處理器STM32作為控制中心,以FPGA完成對顯示屏的高速顯示刷新,完成了系統(tǒng)原理圖和PCB版圖的設(shè)計、電路板的制作與調(diào)試等。 (2)分析了STM32微處理器FSMC總線的特點,擴展10M/100M網(wǎng)卡DM9000A實現(xiàn)以太網(wǎng)通信,為LED顯示屏系統(tǒng)的通信提供了新的解決方案。 (3)完成了系統(tǒng)軟件平臺的設(shè)計與實現(xiàn),包括上位機應(yīng)用軟件、微處理器控制軟件和FPGA控制軟件三部分,完成了uIP協(xié)議棧的移植、DM9000A網(wǎng)卡驅(qū)動程序編寫、FPGA邏輯設(shè)計和上位機應(yīng)用程序編寫等。 (4)為了驗證顯示屏控制器的正確性,設(shè)計了LED顯示屏驅(qū)動電路,采用74HC138行驅(qū)動、74HC595列驅(qū)動,制作了一個32×32像素的全彩色LED點陣屏。 系統(tǒng)在實驗室驗證,實現(xiàn)了LED顯示屏的全彩圖像顯示,顯示畫面清晰,系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,該系統(tǒng)可支持256級灰度全彩LED顯示屏的圖像、動畫的顯示,同時能夠接入Internet進行遠程控制,是一種具有實際應(yīng)用價值的全彩色LED顯示屏系統(tǒng)。
[Abstract]:LED display screen is a kind of modern plane display screen composed of LED lattice module. It has the advantages of high luminous brightness, long service life and strong adaptability to the environment. It is widely used in finance, traffic, advertising and other fields. With the continuous updating of technology, the LED display screen is developing towards the direction of high brightness and full color, and the full-color LED display screen is showing its broad application prospect more and more. The core technology of LED display screen system is the design of its controller. The traditional display screen controller uses microprocessor to complete display refresh, and the communication mode adopts single serial communication. There are some limitations in the communication ability. Based on this, based on the analysis of the previous research experience, this paper introduces FPGA and network technology into the display screen control system, and designs a new full-color LED display screen control system. The main work of this paper is as follows: (1) the working principle of LED display screen is deeply analyzed, and on this basis, the scheme of STM32 FPGA control system is put forward. The ARM Cortex-M3 kernel microprocessor STM32 is used as the control center. The high speed display of display screen is refreshed with FPGA. The system schematic diagram and PCB layout are designed, and the circuit board is made and debugged. (2) the characteristics of STM32 microprocessor FSMC bus are analyzed, and the Ethernet communication is realized by extending 10M/100M network card DM9000A, which provides a new solution for the communication of LED display system. (3) the design and implementation of the system software platform, including the application software of host computer, microprocessor control software and FPGA control software, the transplantation of uIP protocol stack and the writing of DM9000A network card driver are completed. FPGA logic design and PC application programming. (4) in order to verify the correctness of the display panel controller, the driving circuit of the LED display screen is designed. A 32 脳 32 pixel full-color LED lattice screen is fabricated by using the 74HC138 row driver and the 74HC595 column driver. The system is verified in the laboratory, and the full color image display of the LED display screen is realized. The display screen is clear and the system works stably and reliably. The system can support the image and animation display of the 256-level grayscale full-color LED display screen. At the same time, it can be connected to Internet for remote control. It is a full color LED display screen system with practical application value.
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TN873

【參考文獻】

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本文編號：2407334