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一款基于CPLD的LED顯示屏控制電路解決方案

中國視聽網(wǎng)資訊 更新時(shí)間:2011-8-23 9:37:22  編輯:葉子  [ ]     手機(jī)訪問

 LED電子顯示技術(shù)發(fā)展迅速,已成為當(dāng)今平板顯示領(lǐng)域的主導(dǎo)之一。本文著重介紹用M4A5-128P64-10VC設(shè)計(jì)led顯示屏控制電路。

  1 led顯示屏的構(gòu)成

  在LED顯示系統(tǒng)中,點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)單元為其基本構(gòu)成。每個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)單元又是若干個(gè)8×8點(diǎn)陣的LED顯示模塊組成。通過多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)板拼裝在一起,構(gòu)成一個(gè)數(shù)平方米的顯示屏,能用來顯示各種文字、圖像。led顯示屏包括計(jì)算機(jī)視頻采集電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路及電源等,如圖1所示。

  

  led顯示屏具有紅、綠兩種基色,每基色256級(jí)灰度,像素節(jié)距為7.62mm,像素在水平方向可達(dá)成1024點(diǎn),垂直方向可達(dá)成768點(diǎn)。

  2 LED電子顯示屏特點(diǎn)

  led顯示屏是由若干個(gè)顯示單元拼接而成的,其顯示方式采用LED點(diǎn)陣與計(jì)算機(jī)顯示器屏幕相映射的原理,即LED點(diǎn)陣的一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)著計(jì)算機(jī)顯示屏的一個(gè)像素點(diǎn),例如計(jì)算機(jī)屏幕上的畫面按分辨率分為640列、480行,即led顯示屏上640×480個(gè)點(diǎn)陣單元,每個(gè)點(diǎn)陣單元又包括紅、綠、藍(lán)三種發(fā)光二極管,這三種發(fā)光二極管發(fā)出三種顏色的光混色后得到人眼所感覺到顏色,根據(jù)光學(xué)三基色原理,我們只采集計(jì)算機(jī)屏幕上的每一點(diǎn)的圖像進(jìn)行數(shù)字化并分解為紅、綠、藍(lán)三種信號(hào),經(jīng)過系統(tǒng)處理后,傳遞到LED點(diǎn)陣屏幕上的點(diǎn)陣單元中,分別驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)顏色的發(fā)光二極管,即實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)屏幕在LED點(diǎn)陣屏幕上的映射。

  3 LED電子顯示屏驅(qū)動(dòng)原理

  在大多數(shù)LED顯示系統(tǒng)中,都采用刷新式驅(qū)動(dòng)方法,即對(duì)每塊LED顯示驅(qū)動(dòng)單元列向鎖存數(shù)據(jù),在行向進(jìn)行掃描,根據(jù)LED顯示驅(qū)動(dòng)板結(jié)構(gòu),采用1P16掃描占空比。

  我們所設(shè)計(jì)的LED顯示驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)電路用兩片74HC595組成4:16線行譯碼器,它提供整個(gè)掃描電路所需行信號(hào),同時(shí)也用74HC595芯片來作串行移位寄存器,它將系統(tǒng)傳來的串行數(shù)據(jù)移位變成并行信號(hào)輸出,這樣驅(qū)動(dòng)列需要提供串行移位時(shí)鐘、并行鎖入信號(hào)和輸出使能信號(hào),行掃描需要串行數(shù)據(jù)輸入和串行移位時(shí)鐘信號(hào),如圖2所示。因此我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)序控制電路。

 

  

  4 結(jié)語

  M4A5—128P64—10VC是Lattice公司生產(chǎn)的CPLD器件,有128宏單元、64個(gè)IPO引腳。Lattice公司開發(fā)軟件ispDesignEXPERT中集成了設(shè)計(jì)輸入、編譯、驗(yàn)證和編程全部工作。首先進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入,即可直接繪制原理圖,也可用VHDL語言編程。我們需要從10MHz時(shí)鐘源得到100KHz信號(hào)用VHDL語言在VHDLMODULE文本編輯器中編寫一個(gè)名為F100K.HDL文件如下:

  

  設(shè)計(jì)文件輸入以后進(jìn)行編譯,然后用戶可以調(diào)整管腳分配,編譯通過,即可對(duì)芯片編程。用Byte-Blaster下載電纜把計(jì)算機(jī)并行口與PCB上的JTAG插座連接起來,通電后對(duì)已安裝好的芯片編程。

  實(shí)踐表明,用Lattice公司生產(chǎn)的M4A5-128P64-10VC設(shè)計(jì)的電路達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

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