基于ARM和CPLD的LED显示屏设计与实现

摘要

随着信息时代高新技术的飞速发展，人们对及时获取并显示各类信息的愿望日益强烈，由此带动了信息传媒的飞速发展，LED显示屏就是信息显示的重要传媒之一。LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的大面积显示屏幕，广泛应用于金融市场、医院、体育场馆、机场、码头、车站、高速公路等公共场所的信息显示和广告宣传。
　　 本课题采用基于ARM核的新一代32位嵌入式RISC微处理器组成前级驱动电路，结合CPLD作为协处理器，PC机用于后级管理和控制，并成功地将USB通信加入硬件平台中，成为本课题重要特色部分，为LED显示屏未来的发展提供了良好的前景。本文主要完成以下工作：
　　 (1）深入了解大屏幕LED显示系统的结构和工作原理，分析传统LED显示控制器系统的主要不足，提出了本文关于LED显示系统设计的总体方案。
　　 (2）设计完成了基于ARM和CPLD的大屏幕LED显示系统的总体设计平台，分析了芯片的结构和使用方法，完成了该系统的原理图和PCB电路板的设计，实现了硬件电路板的制作与调试。
　　 (3）重点研究了USB大容量存储设备类规范和FAT32文件系统，分析了USB1.1协议，成功开发了主控制器驱动程序和USB核心驱动程序，使得基于USB通讯的大屏幕LED显示系统具有更好的实际应用价值。
　　 (4）开发了基于ARM硬件平台的大屏幕LED显示系统的应用软件，主要包括通信模块、控制模块、显示模块以实现LED显示屏的图文显示，其中基于ARM微处理器控制系统的程序采用ARM汇编语言和C语言编写，在PC机上使用C++Builder开发环境进行了串口通信程序的设计，并通过PCOMM组件来实现数据传输。