FPGA為設計平臺的全彩led顯示屏設計方案

作者：時(shí)間：2013-09-01 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

加入技術(shù)交流群
- 掃碼加入
  和技術(shù)大咖面對面交流
  海量資料庫查詢(xún)

數器來(lái)進(jìn)行計時(shí)控制的。

　　表2 　逐位點(diǎn)亮控制中各位數據點(diǎn)亮時(shí)間分配表
FPGA為設計平臺的全彩led顯示屏設計方案

設使用串行方式更新整場(chǎng)視頻圖像一位數據所需要的時(shí)間為T(mén)s ，如果Ts 滿(mǎn)足:
FPGA為設計平臺的全彩led顯示屏設計方案

　　則完成一次串行數據更新所需要的時(shí)間在Dn - 1位所需要的點(diǎn)亮時(shí)間和Dn 位的點(diǎn)亮時(shí)間之間，這個(gè)時(shí)間也許小于一個(gè)時(shí)間t。由于串行數據更新時(shí)間和點(diǎn)亮時(shí)間可以部分重疊，設屏幕的刷新率(即顯示數據幀從顯示緩存讀出進(jìn)行屏幕顯示更新的頻率) 為f r ，可以得到式(3) 。
FPGA為設計平臺的全彩led顯示屏設計方案

　　當串行時(shí)鐘頻率和屏體參數確定， Ts 便可計算出來(lái)。此時(shí)，如果設定了屏幕的刷新率，結合式(2) 和式(3) ，對n 從0～9 進(jìn)行窮舉計算，可以得到同時(shí)滿(mǎn)足兩式條件的n 值，同時(shí)可以確定單位時(shí)間t 的值。由此得到的t 值，通過(guò)FPGA 進(jìn)行定時(shí)控制，便可實(shí)現一定刷新率的全彩灰度控制。

　　這里L(fēng)ED 的發(fā)光效率可以用式(4) 表示。
FPGA為設計平臺的全彩led顯示屏設計方案

　從式(3) 可知，當串行移位時(shí)鐘頻率一定，即Ts 確定的情況下，刷新率f r 與單位時(shí)間t 成反比。而式(4) 表明，發(fā)光效率η和單位時(shí)間t 成正比?？梢?jiàn)，刷新率和發(fā)光效率成反比關(guān)系，提高刷新率的同時(shí)必然要犧牲發(fā)光效率。因此，采用上述掃描方式，設計者可以根據實(shí)際應用環(huán)境和客戶(hù)的要求在刷新率和發(fā)光效率兩者之間進(jìn)行適當的調整。

　　如果要求系統的全彩灰度控制符合“19 場(chǎng)原理”的顯示效果，則由表2 可得表3 所示的關(guān)斷時(shí)間t0 ～t9 的值。結合表3 中t0 ～ t9 的值，對表2中總時(shí)間各項進(jìn)行求和，便可得總時(shí)間為T(mén)a =1 152t ，根據1 152t = 1/ f r 可得到t 值。

　　表3 逐位點(diǎn)亮控制中符合“19 場(chǎng)掃描”時(shí)各位數據關(guān)斷時(shí)間分配表在系統設計中，掃描板每個(gè)輸出端口分別控制16 ×48 分辨率的靜態(tài)顯示屏模塊，紅、綠、藍三色顯示數據采用3 根數據線(xiàn)分別輸出，串行移位時(shí)鐘頻率為6. 25 MHz ，顯示屏刷新頻率設計要求為120 Hz ，利用以上的結論可得:

　　Ts = 16×48×16125×106 s = 122188μs然后進(jìn)行窮舉計算，如表4 所示，可以得到單位時(shí)間t 的值為7. 780μs。

　　表4 對n 進(jìn)行窮舉計得到單位時(shí)間t 的值根據式(4) ，可計算得到發(fā)光效率η = 1023tf r = 1023 ×71780 ×10- 6 s ×120Hz = 9515 %

　　3、 FPGA 電路設計

　　視頻圖像信號頻率高、數據量大，要求實(shí)時(shí)處理，加之全彩大屏幕LED 控制器實(shí)現的數字邏輯相當復雜，采用CPLD/ FPGA 設計控制電路，可以簡(jiǎn)化系統結構，便于調試。本文設計的掃描控制器應用于大屏幕全彩LED 脫機視頻播放系統中。其中涉及到視頻信號的存儲和讀取、視頻數據的傳輸和接收、灰度顯示控制電路、LED 點(diǎn)陣顯示驅動(dòng)電路等。本文主要對灰度顯示控制電路進(jìn)行討論，控制對象為以紅、綠、藍三色LED 組成的全彩靜態(tài)顯示屏。實(shí)現灰度顯示控制器的FPGA 內部電路結構如圖1 所示。

FPGA為設計平臺的全彩led顯示屏設計方案

　　在LED 顯示屏掃描控制電路中，FPGA 是其中最主要的邏輯控制器件，主要實(shí)現視頻數據接收、非線(xiàn)性灰度校正和掃描信號產(chǎn)生功能。FP2GA 內部各個(gè)電路模塊相互協(xié)調運作，將數據輸入和顯示輸出連接起來(lái)，實(shí)現L ED 顯示屏的全彩視頻播放。

上一頁(yè) 1 2 3 下一頁(yè)

新聞中心

FPGA為設計平臺的全彩led顯示屏設計方案

評論

相關(guān)推薦

技術(shù)專(zhuān)區