基于CPLD的LED显示屏同步控制系统设计

摘要

自90年代以来,LED显示屏的设计制造和应用水平得到日益提高,LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏,到图像显示屏,一直到今天的全彩色视频显示屏的发展过程。在此发展过程中,无论在器件的性能(超高亮度LED显示屏及蓝色发光二极管等)和系统组成(计算机化的全动态显示系统)等方面都取得了长足的进步。 LED显示屏相比与其它的平板显示器,有其独特的优越性,比如：可靠性高,使用寿命长,环境适应能力强、性价比高且成本低等特点,且随着全彩屏显示技术的日益完善,使得LED显示屏在许多领域得到广泛的应用。 本文详细介绍了实现256级灰度的LED图像显示屏控制系统的设计原理。通过对等长时间实现256级灰度方案的分析,得到此方案在系统速度和显示屏的亮度上存在的局限,提出采用变长时间和消影时间相结合的方案实现256级灰度的方案及实现,这是在提高硬件成本以获得成本,速度和亮度的折中。在此基础上,分析现有技术实现动态全彩色LED显示屏的局限,对一些可以提高LED显示屏系统技术的新技术展开讨论,为今后的动态全彩色LED显示屏具体实现打下坚实的理论基础。

目录

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声明

第一章 前言

1.1 LED显示屏的发展历史和应用

1.2 LED器件的理论基础

1.3 LED器件的特性曲线

1.4 LED器件的驱动

第二章LED显示屏的系统构成

2.1图文显示屏

2.2LED视频显示屏

2.2.1视频LED显示屏的系统构成

第三章灰度等级实现方案分析

3.1灰度的实现方式

3.1.1电流控制

3.1.2占空比控制

3.2等长时间方式实现256级灰度

3.3视频LED显示屏的时间关系

3.4改进的设计

第四章LED视频显示屏同步控制系统的设计及实现

4.1硬件电路的具体实现

4.1.1 FPGA及外围电路

4.1.2配置电路

4.1.3差分输出电路

4.1.4系统电源

4.2FPGA内功能模块的划分

4.2.1写地址产生模块

4.2.2读地址产生模块

4.2.3双存储器方式下的读写控制信号

4.2.4 SDRAM控制器模块

4.2.5灰度值发生模块

4.2.6时钟模块

4.2.7输出接口电路的设计

4.3 CPLD设计时应注意的问题

第五章现有技术的局限与展望

5.1存储器读周期速率问题

5.1.1扫描板有效解决存储器读周期速率问题

5.1.2同等级灰度值以Byte形式存储

5.2 LVDS技术提高传输速度

5.2.1 RS422传输标准的局限

5.2.2 LVDS标准提高传输速度

5.3具有灰度显示功能的LED驱动器

5.3.1采用传统驱动器的局限

5.3.2 TLC5902简介

5.4超大规模集成电路芯片

5.4.1视频LED显示屏控制电路的规模

5.4.2 ZQL9701

5.5通过PCI总线对FPGA配置

5.6采用伪像数技术提高分辨率

5.6.1伪像数显示的定义

5.6.2伪像数的优越性

5.6.3伪像数的扫描方式

第六章结束语

致谢

参考文献