进入信息化时代以来,信息的交换日期频繁,多种多样的显示设备成为人们获取信息的重要途径,其中能实时显示图像视频的LED全彩显示屏被广泛应用于各种大型公众场合。本文首先从LED显示屏多样的应用场所与宽广的市场前景的背景出发,提出LED全彩显示屏控制器的研究价值,并且对相关技术基础进行整理,同时对多种控制器技术进行研究。进而深入了解多种LED全彩显示屏显示系统的结构、工作原理,并根据需求以及场景设计串行式的LED全彩显示屏控制器结构,结合相关的控制技术以及视频数据处理技术完成LED全彩显示屏发送卡的设计与实现。本课题的主要工作有:1.本课题所设计的控制器所针对的对象为LED全彩显示屏,视频源以及目标显示屏的分辨率拟定为1280×720@60Hz,针对与此相关的基础知识进行研究分析,进而设计控制器的基本结构为串行式控制器结构;2.确定以FPGA为核心的串行式控制器结构以及根据需求设计数据传输接口与协议并进行研究,包括HDMI视频数据传输接口、用于命令传输的串行接口、用于数据存储的FLASH和DDR3、用于数据传输千兆以太网,深入对相关接口进行研究并对相关芯片进行选择;3.根据显示需求以及控制需求,以模块化设计的方法对控制器发送卡的总体模块进行规划并进行性能分析,完成对各功能模块的具体设计,着重设计完成对视频数据的相关处理,包括颜色空间转换以及视频图像缩放的处理等,并用硬件描述语言(HDL)完成对每个模块的编程,利用Modelsim仿真软件对每个模块进行仿真验证,并且根据仿真结果进行指标分析;4.完成顶层模块的综合,进行样机设计实现,设计实验方案验证了发送卡设计的正确性和有效性。