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随着信息科技及半导体技术的发展,LED全彩显示屏被广泛应用于各种大型公众场合。LED显示屏控制卡己经有十几年的发展,但是其主要控制方式仍是通过有线连接方式、同异步系统必须分卡控制,而且功能比较单一、外部设备较多,导致成本高、控制不方便等问题。
本文基于LED显示屏传统控制系统的功能单一以及控制不便捷等缺陷,提出了针对广告机市场低成本一体化的创新型LED显示屏控制系统;通过分析LED显示屏同、异步控制系统的主要功能及技术指标,提出采用ARM+FPGA硬件构架的研究方案;并根据市场及技术需求,提出利用Linux操作系统,有效地管理系统资源的分配并以多任务方式实现整个应用程序的设计。
首先,研究LED显示屏的发展状况以及LED显示屏控制技术的发展状况,针对市面上LED显示屏控制系统结构复杂,外部设备多的缺陷,提出对低成本一体化的创新性LED显示屏控制系统的研究方案。深入研究LED显示系统的基础理论知识以及控制技术相关理论,对比当今几种无线技术的优劣。
其次,针对目前该领域的研究现状,提出本课题设计目标;并分析传统LED显示控制系统设计的不足,提出ARM+FPGA的硬件构架的总体方案;根据功能需求,提出将i.MX6s微处理器作为核心控制,和各功能模块通信,控制FPGA用于完成数据重构、灰度扫描控制,实现灰度级控制以及保证显示效果。
然后,在Cadence中的OrCADCaptureCIS软件上完成各个模块电路设计,并实现ARM系统与FPGA控制模块之间接口电路。硬件角度分析LED显示屏的驱动以及控制原理,采用分模块的设计方式,将FPGA的逻辑控制部分分成多个简单的功能模块,利用verilog硬件编程语言,完成FPGA的内部功能的设计。
最后,实现整个系统的软件,对ARM系统,移植了Linux操作系统,并完成了引导加载程序的移植。同时实现WIFI模块和GPRS模块接口驱动,并对以太网传输和WIFI通信进行测试,验证了控制系统数据发送的可靠性,达到LED显示屏通信控制的基本要求。
本文基于LED显示屏传统控制系统的功能单一以及控制不便捷等缺陷,提出了针对广告机市场低成本一体化的创新型LED显示屏控制系统;通过分析LED显示屏同、异步控制系统的主要功能及技术指标,提出采用ARM+FPGA硬件构架的研究方案;并根据市场及技术需求,提出利用Linux操作系统,有效地管理系统资源的分配并以多任务方式实现整个应用程序的设计。
首先,研究LED显示屏的发展状况以及LED显示屏控制技术的发展状况,针对市面上LED显示屏控制系统结构复杂,外部设备多的缺陷,提出对低成本一体化的创新性LED显示屏控制系统的研究方案。深入研究LED显示系统的基础理论知识以及控制技术相关理论,对比当今几种无线技术的优劣。
其次,针对目前该领域的研究现状,提出本课题设计目标;并分析传统LED显示控制系统设计的不足,提出ARM+FPGA的硬件构架的总体方案;根据功能需求,提出将i.MX6s微处理器作为核心控制,和各功能模块通信,控制FPGA用于完成数据重构、灰度扫描控制,实现灰度级控制以及保证显示效果。
然后,在Cadence中的OrCADCaptureCIS软件上完成各个模块电路设计,并实现ARM系统与FPGA控制模块之间接口电路。硬件角度分析LED显示屏的驱动以及控制原理,采用分模块的设计方式,将FPGA的逻辑控制部分分成多个简单的功能模块,利用verilog硬件编程语言,完成FPGA的内部功能的设计。
最后,实现整个系统的软件,对ARM系统,移植了Linux操作系统,并完成了引导加载程序的移植。同时实现WIFI模块和GPRS模块接口驱动,并对以太网传输和WIFI通信进行测试,验证了控制系统数据发送的可靠性,达到LED显示屏通信控制的基本要求。