FPGA和MCU在大型LED显示屏系统设计中的应用_虎扑体育官方网站

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虎扑体育官方网站_传统的大规模LED显示系统以单片机、ARM或PLD为核心控制芯片。以FPGA为核心的LED显示控制系统的设计和构建比较复杂,必须基于高性能的FPGA芯片。而以微处理器为核心的LED显示控制系统过于灵活,在改变LED屏幕显示尺寸时,必须对系统设计进行较大的改动。

虽然PLD在处理速度上有小幅提升,可以很好的控制多模块,但是在时序电路描述上明显不如FPGA。明确提出了基于FPGA和单片机的大型LED显示系统的设计方案。

该系统以FPGA为主控制单元,单片机为扫描控制单元。该方案改进了电路,提高了系统的灵活性和可靠性。

实践中的建模结果表明,系统内容丰富,可以更好地对抗彩色显示,降低功耗。构建了实时控制显示。随着平板显示技术的不断更新,大型LED显示系统利用LED所包含的图形模块或像素单元,形成以显示文字、图像等信息为主的大面积显示屏,具有低功耗、低成本、高亮度、长寿命、长视角等优点。

近年来,它被广泛应用于证券交易所、车站机场、体育场馆、道路交通、广告媒体等场所。一般来说,使用单个微控制器作为主控设备来控制和协商大屏幕显示。多片微型机组成的多处理器系统,其中一片作为主CPU,另一片作为子CPU共同控制大屏幕,说明该系统可以降低主CPU的开销,增加LED图形的频率。但是单片机的驱动频率有限,无法驱动等分辨率的LED屏幕。

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特别是对于大型多灰度彩色屏幕,在数据发送到显示屏之前,图像的颜色要经过灰度调制才能再现,因此数据的处理速度被拒绝的更高,单片机控制的速度无法满足以上的拒绝。因此,该虎扑体育方案主要应用于实时拒绝度不高的场合,主要控制文字、图片等一些静态异步指示。

视频图像信号频率低,数据量大,拒绝实时处理。控制电路采用FPGA/CPLD设计,其中构建了同步控制、主从控制、读取控制、灰度调制等大量电路,并对系统结构进行了修改,调试方便,结构紧凑,运行可靠。与单片机控制电路相比,电路结构非常简洁,电路面积增加,可靠性增强,调试也非常简单。由于FPGA/CPLD可以并行处理多个进程,任务的顺序处理效率比单片机高,图形的设置频率也增加了。

可编程逻辑器件是实时性高、数据量小时的核心数据处理器。在该系统中,考虑到传输视频数据的大小和驱动LED大屏幕的频率的拒绝,采用FPGA作为核心处理器,将LED发送到卡上并接管卡。

作者自由选择了Xilinx公司基于90纳米工艺生产的XC3S250E-FTG256,内部有25万个逻辑门,最低频率可超过600兆赫兹,系统中扫描控制单元采用几乎能满足系统速度的抑制,单片机芯片为多数控制单元。利用该方案,可以有效地修改显示屏的电路结构,从而提高整个控制系统的灵活性和可靠性。1系统的结构和工作原理。

该系统以89C51单片机和SDRAM为控制中心,以Xilinx公司的FPGA为基础,采用90纳米技术生产的XC3S250E-FTG256为扫描控制模块,以RAM为存储模块,以以太网为数据传输系统,构成了LED屏幕控制系统。系统结构如图1右图所示。其工作原理是:主机通过TFTP协议将图片传输到系统的以太网模块,以太网模块解析协议,接收图片数据,然后将数据传输到单片机,单片机将接收到的数据加载到存储模块NANDFLASH中。

指示时,单片机将数据加载到闪存中,并将数据传输到现场可编程门阵列扫描控制模块|虎扑体育官方网站。

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