LED显示屏是上世纪八十年代末期在全世界快速发展起来的一种新型的数字显示媒体，它主要是由发光二极管所形成的模块或者点阵像素单元而构成的，这种新型的显示媒体拥有使用寿命长、可靠性高、适应外界环境能力强、开发成本低、性价比高等优点，因此应用在证券交易、银行金融、商业宣传、文化公益娱乐等很多领域。本文设计了基于FPGA的LED显示屏图像显示系统，该系统的图像数据来源是计算机显示的图像，依据LED显示屏的工作方式，将该系统分成了计算机图像源、解码电路、FPGA图像数据处理、LED驱动、LED显示屏等五部分，主要对其中的解码电路以及FPGA图像数据处理两部分进行了设计。通过和传统的VGA接口对比，采用了DVI接口接收计算机显卡内的图像数据，经过了基于TI公司的TFP501芯片的解码电路后，得到了FPGA能够识别的图像数据，主要包括24位的红绿蓝的混合数据、使能和同步数据。这些数据在FPGA内部进行处理。将红、绿、蓝三基色图像数据单元的权值对应LED导通时间，采用了脉冲驱动方式对LED进行驱动，通过调节占空比即调节导通时间实现显示屏的256灰度级。阐述了由LED模块组成的LED显示屏出现的灰度畸变问题，经过分析得出了解决由灰度畸变造成的非均匀度过高问题的校正矩阵。研究了整个显示系统的原理，将FPGA数据处理部分划分为六个逻辑模块：图像数据获取模块、图像数据格式转换模块、灰度级实现模块、SRAM模块、导通时间控制模块、时钟控制模块。分析了各个模块的工作原理，并对其中的一些模块进行了时序图分析。按照现有条件使用EP2C8Q208C的开发板将一些模块程序下载到芯片内进行实际的验证。