發(fā)布時(shí)間：2018-10-18 10:51

【摘要】：LED顯示屏已經(jīng)不僅僅只是在公共場(chǎng)合作為公共信息的發(fā)布平臺(tái)，隨視頻廣告的需求不斷加大，LED顯示屏更多的是在街頭巷尾作為商用廣告的發(fā)布者出現(xiàn)。因此，市場(chǎng)上對(duì)于靈活多變的小型LED顯示系統(tǒng)的需求就十分強(qiáng)烈。對(duì)于小型便攜式LED顯示控制系統(tǒng)的開發(fā)，其意義以及價(jià)值正是本文的出發(fā)點(diǎn)。 本文研究的是具有256級(jí)灰度的LED全彩顯示控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)同步系統(tǒng)需要上位機(jī)提供視屏源，應(yīng)用環(huán)境十分局限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)便攜。異步系統(tǒng)受硬件資源限制，顯示效果較差，本文結(jié)合LED同異步顯示系統(tǒng)的主要功能及技術(shù)指標(biāo)，采用ARM+FPGA的硬件構(gòu)架。利用ARM處理器可移植操作系統(tǒng)、自帶LCD控制器、可實(shí)現(xiàn)圖形界面系統(tǒng)的特點(diǎn)，將ARM系統(tǒng)作為視頻源，操作系統(tǒng)可以有效地管理系統(tǒng)資源的分配并以多任務(wù)方式實(shí)現(xiàn)整個(gè)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。其系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和速度都比較高。FPGA用于顯示數(shù)據(jù)重構(gòu)、灰度掃描控制，實(shí)現(xiàn)了灰度級(jí)控制的改進(jìn)以及顯示效果的增強(qiáng)，可以滿足顯示頻率高、數(shù)據(jù)量大等場(chǎng)合的要求。 本文的核心是ARM系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)以及FPGA的邏輯模塊設(shè)計(jì)。重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)基于FPGA技術(shù)的控制模塊：根據(jù)色度學(xué)基礎(chǔ)原理，從硬件角度分析LED顯示屏的驅(qū)動(dòng)以及控制原理，基于PWM控制的八場(chǎng)顯示法以及1/16動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)FPGA各個(gè)功能模塊：包括ARM接口緩沖模塊、SRAM寫地址發(fā)生模塊、讀/寫SRAM控制器模塊、讀SRAM地址發(fā)生模塊、灰度掃描控制模塊等。FPGA所有模塊通過(guò)仿真對(duì)各個(gè)模塊的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。其次實(shí)現(xiàn)ARM系統(tǒng)的硬件平臺(tái)：包括ARM系統(tǒng)的外圍電路、與存儲(chǔ)器的接口電路和ARM與FPGA的接口電路；最后實(shí)現(xiàn)ARM軟件系統(tǒng)，包括Linux操作系統(tǒng)的移植、引導(dǎo)加載程序的實(shí)現(xiàn)、S3C2410芯片內(nèi)部的LCD控制器的驅(qū)動(dòng)程序以及用戶圖形界面Qtopia的實(shí)現(xiàn)。整個(gè)顯示控制系統(tǒng)圖像層次感更好，數(shù)據(jù)處理速度更快，顯示更穩(wěn)定，同時(shí)具有良好的便攜性。
[Abstract]:The LED display screen is not only used as the public information publishing platform in public place, but also appears in the street as the commercial advertisement publisher with the increasing demand for video advertisement. Therefore, the market for flexible small LED display system demand is very strong. For the development of small portable LED display control system, its significance and value is the starting point of this paper. This paper studies the LED full color display control system with 256 grayscale. The traditional synchronization system needs the host computer to provide the video source, the application environment is very limited, and it can not be portable. The asynchronous system is limited by hardware resources, and the display effect is poor. This paper combines the main functions and technical specifications of LED with asynchronous display system, and adopts the hardware framework of ARM FPGA. With the portable operating system of ARM processor and LCD controller, the characteristic of graphical interface system can be realized. The ARM system is used as video source. The operating system can effectively manage the allocation of system resources and implement the design of the whole application program in a multitasking manner. The reliability and speed of the system are high. FPGA is used to reconstruct the display data and control the gray-scale scan. The improvement of the gray-scale control and the enhancement of the display effect can meet the requirements of high display frequency and large amount of data. The core of this paper is the hardware and software design of ARM system and the logic module design of FPGA. The control module based on FPGA technology is mainly realized. According to the basic principle of chromaticity, the driving and control principle of LED display screen is analyzed from the hardware angle. Eight fields display method based on PWM control and 1 / 16 dynamic scanning method are used to realize each function module of FPGA: including ARM interface buffer module, SRAM write address generation module, read / write SRAM controller module, read SRAM address generation module. All modules of FPGA verify the correctness of each module by simulation. Secondly, the hardware platform of ARM system is realized: the peripheral circuit of ARM system, the interface circuit with memory and the interface circuit between ARM and FPGA. Finally, the transplantation of ARM software system, including Linux operating system, is realized. The implementation of boot loader, the driver of LCD controller in S3C2410 chip and the realization of user graphical interface (Qtopia). The image level of the whole display control system is better, the data processing speed is faster, the display is more stable, and the system has good portability.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TN873

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王煜杰;姚竹亭;劉勇鋒;;基于FPGA的嵌入式電子調(diào)音儀的設(shè)計(jì)[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2011年23期

2 歸發(fā)弟;;基于FPGA的32位微處理器設(shè)計(jì)[J];中國(guó)科技信息;2011年16期

3 楊安生;黃世震;;基于ARM SoC的FPGA原型驗(yàn)證[J];電子器件;2011年03期

4 邵明;李光煬;陳明鴻;;嵌入式數(shù)控系統(tǒng)中基于FPGA模塊的接口擴(kuò)展[J];機(jī)電技術(shù);2011年03期

5 羅偉濤;張鐵;;基于ARM+DSP+FPGA的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器研究[J];機(jī)床與液壓;2011年15期

6 王冬冬;李宇;張保祥;;基于FPGA與ARM的遙測(cè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化采集[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2011年16期

7 欒新源;;加固液晶顯示器控制電路設(shè)計(jì)實(shí)例[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2011年05期

8 麻軍偉;劉衛(wèi)東;雷娟;;基于ARM和FPGA的多通道信號(hào)模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2011年07期

9 張愛雪;孟櫻;;基于ARM和FPGA的線陣CCD測(cè)徑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2011年02期

10 馮林;王曉迪;吳振宇;馬龍;;基于FPGA和ARM的便攜式在線監(jiān)測(cè)儀[J];儀表技術(shù)與傳感器;2011年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 丁慶振;王書茂;陳度;楊景利;徐鴻斌;;基于ARM與FPGA的機(jī)械手控制設(shè)計(jì)[A];2007'中國(guó)儀器儀表與測(cè)控技術(shù)交流大會(huì)論文集（二）[C];2007年

2 章玉剛;張軍;張濤;;基于FPGA和ARM的星上交換機(jī)設(shè)計(jì)[A];2008通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十三屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2008年

3 胡毅;宮璐璐;;基于ARM的嵌入式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的研究[A];2007'儀表，自動(dòng)化及先進(jìn)集成技術(shù)大會(huì)論文集（二）[C];2007年

4 張峗;李本威;王永華;;基于嵌入式技術(shù)通用航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)研究[A];計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展·2007——全國(guó)第18屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

5 諶文峰;;ARM在線配置FPGA的光子相關(guān)器設(shè)計(jì)[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

6 侯金華;;基于FPGA的SOC系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)[A];2011中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

7 張健;孫輝先;陳曉敏;安軍社;;反熔絲FPGA的可靠性設(shè)計(jì)措施[A];第二十三屆全國(guó)空間探測(cè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2010年

8 ;Design and Research of Video Fire Detection System Based on FPGA[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C];2011年

9 董雪;費(fèi)建軍;白嬌楊;;基于FPGA的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[A];天津市電視技術(shù)研究會(huì)2012年年會(huì)論文集[C];2012年

10 肖松;李躍華;張金林;;基于FPGA局部動(dòng)態(tài)可重構(gòu)的抗SEU容錯(cuò)系統(tǒng)研究[A];教育部中南地區(qū)高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課教學(xué)研究會(huì)第二十屆學(xué)術(shù)年會(huì)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 ;與ARM融合 FPGA新增用戶群體[N];中國(guó)電子報(bào);2010年

2 本報(bào)記者 李映;FPGA加快進(jìn)入SoC領(lǐng)域[N];中國(guó)電子報(bào);2011年

3 柴小瑞;ARM的另類生存[N];文匯報(bào);2002年

4 本報(bào)記者 趙艷秋;FPGA:跨進(jìn)40納米時(shí)代[N];中國(guó)電子報(bào);2008年

5 ;FPGA助學(xué)生學(xué)以致用[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

6 本報(bào)記者 趙艷秋;FPGA消費(fèi)電子市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自中國(guó)[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

7 本報(bào)記者 趙艷秋　馮曉偉 馮健;FPGA：市場(chǎng)應(yīng)用廣 門檻需降低[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

8 本報(bào)記者 馮曉偉;FPGA格局難改 新興企業(yè)勝算幾何？[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

9 ;異步架構(gòu)FPGA實(shí)現(xiàn)業(yè)界最高速度[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

10 ;突破功耗和成本限制設(shè)計(jì)中國(guó)需要的FPGA[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張承暢;多FPGA系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題及應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2011年

2 李鵬;基于元構(gòu)件的FPGA硬件構(gòu)件設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2011年

3 余慧;時(shí)分交換的新型FPGA互連結(jié)構(gòu)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

4 謝丁;FPGA互連結(jié)構(gòu)評(píng)估系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

5 王忠明;SRAM型FPGA的單粒子效應(yīng)評(píng)估技術(shù)研究[D];清華大學(xué);2011年

6 廖永波;SOC軟硬件協(xié)同方法及其在FPGA芯片測(cè)試中的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2010年

7 唐玉蘭;偽布爾可滿足性算法及其在FPGA布線中的研究應(yīng)用[D];江南大學(xué);2010年

8 鄔貴明;FPGA矩陣計(jì)算并行算法與結(jié)構(gòu)[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

9 王建莊;基于FPGA的高速圖像處理算法研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2011年

10 薛曉勇;新型存儲(chǔ)器在FPGA中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 潘濤;基于嵌入式系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)控制方法的分析與研究[D];武漢科技大學(xué);2009年

2 劉平衛(wèi);基于ARM和FPGA的激光打標(biāo)機(jī)研制[D];南京林業(yè)大學(xué);2011年

3 方俊彬;面向以太網(wǎng)的IP-PBX的研究及其FPGA實(shí)現(xiàn)[D];暨南大學(xué);2005年

4 白武奇;基于軟件無(wú)線電的硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試[D];西安電子科技大學(xué);2008年

5 馮智貴;基于ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2008年

6 張兵;基于三電平逆變器的異步電機(jī)控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

7 吳紅;基于嵌入式系統(tǒng)的E1/Etnernet適配器的設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2005年

8 柏樂;無(wú)線通信系統(tǒng)中認(rèn)知功能模塊實(shí)現(xiàn)研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

9 陳誠(chéng);連續(xù)噴墨式噴碼機(jī)的設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2009年

10 畢韜;基于ARM和FPGA的高速數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2278898