基于A(yíng)RM的大型LED點(diǎn)陣顯示系統的設計

摘　要: 介紹一種基于ARM的大型LED點(diǎn)陣顯示系統的設計方案。該系統使用ARM芯片內部的DMA控制器進(jìn)行數據的傳輸和控制，節省了處理器取指和譯指時(shí)間，從而能夠在連續的讀寫(xiě)操作中完成數據的傳輸，提高了數據傳輸的速度和效率。

大型LED 顯示系統是隨著(zhù)計算機及相關(guān)微電子、光電子技術(shù)的迅猛發(fā)展而形成的一種電子廣告媒體，它利用發(fā)光二極管構成的點(diǎn)陣模塊或像素單元組成大面積顯示屏幕，主要用于顯示字符、圖像等信息。它采用低電壓掃描驅動(dòng)，具有: 耗電少、壽命長(cháng)、成本低、亮度高、故障少、視角大、可視距離遠等優(yōu)點(diǎn)。隨著(zhù)LED材料技術(shù)和工藝的提升,大型LED顯示系統以突出的優(yōu)勢成為平板顯示的主流產(chǎn)品之一，廣泛應用在如證券交易，機場(chǎng)航班,港口，車(chē)站等場(chǎng)合，在信息顯示領(lǐng)域得到廣泛應用。

1　系統結構與原理

大型LED顯示系統一般分為顯示驅動(dòng)模塊和主控板兩部分。

1.1　顯示模塊

大型LED顯示系統是利用人眼視覺(jué)特點(diǎn)采用逐行掃描和列驅動(dòng)方式以節省硬件開(kāi)支，本系統采用1 /16逐行掃描方式，所以整個(gè)顯示屏被分為16 行同名行，顯示模塊原理圖如圖1所示。

顯示模塊原理圖

圖1　顯示模塊原理圖。

每個(gè)顯示模塊為1個(gè)64 ×32的小點(diǎn)陣屏，分為兩部分，上下各16 行，每部分有8 組列數據鎖存器。上下兩部分復用1個(gè)4～16譯碼器U3，選通驅動(dòng)1 /16逐行掃描顯示，并需要16組列驅動(dòng)鎖存器鎖存列顯示數據。采用并行總線(xiàn)數據傳輸方式時(shí),需要1個(gè)4～16譯碼器U2選通使能列鎖存器。在點(diǎn)陣數據刷新時(shí)，需要使用兩級鎖存器鎖存列顯示數據，否則會(huì )出現顯示拖尾現象。本次正在顯示的數據存在第二級鎖存器中，主控板對屏端第一級鎖存器寫(xiě)下一行要顯示的數據進(jìn)行列數據刷新，當下一行要顯示的數據傳輸完畢后，一起鎖存到第二級鎖存器輸出并選通驅動(dòng)下一行顯示。采用并行總線(xiàn)方式下二級鎖存器仍比數據串行傳輸再轉成并行輸出的方案經(jīng)濟。

顯示模塊與模塊之間橫向級聯(lián)時(shí)，運用錯位級聯(lián)的思想，使其具有良好的通用性和可嵌入性。選通線(xiàn)每到一級時(shí)就會(huì )錯位一次并傳到下一級，總是使第一根選通線(xiàn)BLK_EN0作第一級列鎖存器譯碼器的使能控制線(xiàn)，n根選通線(xiàn)就能依次選通n級橫向級聯(lián)模塊，這樣就可以用相同的顯示模塊任意組合成橫向級聯(lián)的條屏。

運用錯位級聯(lián)思想，使橫向級聯(lián)的顯示模塊上的第一級鎖存器的譯碼器U2 能夠依次選通，該譯碼器又能依次選通第一級列數據鎖存器，這樣橫向級聯(lián)屏上的第一級列數據鎖存器就能看成一段連續的存儲單元，這是使用DMA 并行數據傳輸控制的基礎。