近年来,由于LED显示屏具有高亮度、易拼接组装、成本低等优势,因此在商业、农学、交通等领域得到广泛应用。其中,LED显示屏控制系统是决定整个系统性能的关键,因此,研究LED显示屏控制系统具有重要意义。本文开展基于FPGA的LED显示屏控制系统研究,首先通过HDMI接口采集视频,将视频帧跨时钟域缓存并按区域块依次取出;其次,基于电流均衡原理以及改进的LVDS通信机制,将校正后的视频数据通过16路差分信号传输给接收卡;然后,各接收卡根据各自在数据链中的级联次序,截取对应区域的图像数据和配置参数;最后,接收卡根据驱动时序设计多路并行控制逻辑,实现LED视频显示。同时,该系统还通过摄像头实时采集周围环境和灯板信息,对显示画面进行自适应伽马校正,提高人眼观看的舒适度。综上,该系统实现了从上位机下发参数和视频源,到LED显示屏正常显示的全部功能,验证了系统设计方案的可行性。实验结果表明,该系统在不同环境下具有较好的显示效果,屏幕刷新率达到3360Hz,同时每路LVDS通信带宽可以达到1200Mbps,满足视频发送卡与接收卡之间数据传输的带宽要求。本文主要分为硬件设计、系统逻辑设计和系统调试与分析三个部分:（1）在硬件设计方面,系统采用视频发送卡、视频分配器和接收卡的结构设计,硬件部分首先对各个电路模块进行描述,包括串口、电源、HDMI输入输出、以太网等电路模块,最后使用Altium Designer软件绘制了视频发送卡、视频分配器和视频接收卡的原理图和PCB;（2）在系统逻辑设计方面,以模块化的思想对模块的功能和实现进行阐述,视频发送卡包括参数可配置、自适应伽马校正、视频流输入输出、图像缓存、图像分割、电流均衡以及改进的LVDS通信模块,视频接收卡包括基于LVDS的跨时钟设计、数据分类处理和驱动时序逻辑设计模块;（3）在系统调试与分析方面,首先,设计一款上位机,达到方便用户调试系统的目的;其次,对单个功能模块进行测试,提高模块的稳定性;再次,对系统整合后的FPGA内部资源使用量以及功耗进行分析;最后,对整合后的系统功能进行测试和分析。