基于ARM和CPLD的LED彩屏显示系统的研究

摘要

近年来，LED显示屏作为一种高科技电子产品日益引起人们的重视。本文将ARM微处理器应用到LED显示屏中，并结合CPLD技术开发了LED彩屏显示系统，提出了一种新型的大屏幕显示控制系统的设计方案。解决了现有LED显示屏难以满足显示区域较大、显示内容切换频繁等方面的问题。 文章首先介绍了LED显示屏的工作原理，提出了本显示系统的结构组成，然后具体阐述系统的硬件和软件设计过程。ARM是32位的RISC处理器，负责接收上位机发送的指令集并解析指令集，在ADS环境下运用汇编语言和C语言分别编制ARM启动代码和显示屏的显示效果算法。CPLD用于LED显示屏的扫描驱动电路设计，重点介绍了CPLD内部的功能模块，包括存储器的切换，读地址的产生，灰度值的产生以及显示屏的亮度控制各个模块。最后通过仿真调试验证了该方案的可行性及正确性。本次显示系统实现了文字和图形的动态显示，是一种具有实际应用价值的L,ED彩屏显示系统。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题研究背景

1.2课题意义

1.3论文内容和结构

第二章LED显示屏的工作原理及系统组成

2.1 LED 工作原理

2.1.1简述

2.1.2 LED特性曲线

2.2 LED器件的驱动原理

2.2.1直流驱动

2.2.2恒流驱动

2.2.3脉冲驱动

2.3 LED显示屏多灰度产生原理

2.4 LED彩屏显示系统的组成

2.4.1系统的设计目标

2.4.2 LED彩屏显示系统结构

2.4.3每部分的组成和功能

2.4.4系统原理设计

2.5本章小结

第三章LED彩屏显示系统的硬件设计

3.1 ARM和CPLD技术简介

3.1.1 ARM技术简介

3.1.2 CPLD技术简介

3.2 ARM的硬件电路设计

3.2.1 LPC2214芯片简介

3.2.2串行通信模块

3.2.3电源电路

3.2.4 FLASH存储器接口电路

3.2.5 SRAM存储器接口电路

3.2.6 JTAG调试接口电路

3.2.7 SPI接口电路

3.2.8 I2C接口电路

3.2.9外围处理电路

3.3 CPLD的硬件设计

3.3.1 CPLD的选择

3.3.2静态存储器的选择

3.3.3数据缓冲电路

3.4本章小结

第四章LED彩屏显示系统的软件设计

4.1 ARM的软件设计

4.2.1启动代码

4.1.2下位机与上位机的串行通信软件设计

4.1.3显示效果的软件设计

4.2扫描驱动电路的CPLD软件设计

4.2.1 LED显示屏的工作分区

4.2.2 ARM和CPLD之间的接口时序

4.2.3 CPLD内部的功能模块

4.3本章小结

第五章仿真验证与结论

5.1仿真结果

5.2系统验证

5.3结论

结束语

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

西北工业大学学位论文知识产权声明书及西北工业大学学位论文原创性声明