LED全彩大屏同步显示控制系统设计

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1、西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要根据LED全彩大屏显示控制系统设计要求，确定了由计算机、数据发送卡、显示驱动卡、HUB卡组成的大屏数据传输与显示控制系统。经分析对比，形成了以DVI为视频接口、串行LVDS传输、按位平面存储、分区锁存、分区扫描的LED全彩大屏同步显示控制方案。发送卡包括DVI接收模块、数据截取模块、数据缓冲模块、数据成帧模块。数据截屏模块中，采用行、列统计方法，对行、场同步信号进行统计，实现了指定区域视频数据的截取；数据缓冲模块中，在视频抽帧的基础上，提出了ZBTSRAM交替读写方法，解决了传输带宽不足的问题；数据成帧模块中，采用数据选通的方法，形成包括同步头、控制字、

2、视频数据、同步尾的数据帧格式。数据传输电路包括并串转换器、驱动器、均衡器，串并转换器。创新性应用了串行LVDS分支结构，从而实现了800×512分辨率、30Hz帧频、256级灰度格式数据的单点对多点同步发送与接收。显示驱动卡包括解帧模块、重组模块、缓冲模块、显示驱动模块。解帧模块中，采用滑动检测方法进行同步捕获，从而实现控制字和象素数据的同步接收；重组模块中，通过串并转换、锁存、选通，实现了数据的按位平面存储。缓冲模块中，采用乒乓存储架构，形成数据处理流水线，加快数据处理速度；针对占空比控制亮度损失大的情况，在显示驱动控制模块中，提出了分场叠加与占空比控制相结合的方法，降低了灰度控制对硬件频率

3、的要求并能获得更高的LED点亮效率。最终实现了对两块800×256分辨率全彩大屏的256级灰度显示控制。调试过程中，通过时序模拟的方法产生了信号源，通过片内逻辑分析方法分析了各通道时序情况，通过D触发器的延时匹配，实现了数据的流水控制和数据信号、控制信号的同步控制。各项测试结果表明，该系统工作稳健可靠，各项性能参数达到了系统设计要求。关键词：LED大屏幕显示灰度控制LVDSFPGADVI西南科技大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractAccordingtorequirementsofdisplayinlargeandfull-ColorLED，thecontrolsystem，which

4、iscomposedofcomputer,datatransmittingcard，displayanddrivingcardandHUBisconfirmed．Withanalysisandcontrast，thedesignschemeaboutsynchronousdisplayisconfirmedthatadoptsDVIasdatainterface，LVDSasserialtransmissionmode，blockofbit-planebreakawayasstoragemode，partitionedlatchandpartitionedscanasdisplaycontro

5、lmode．Thetransmittingcardismadeupofdatainterceptblock，databufferblock，dataframingblock．Indatainterceptblock，thesignalofHSandVSiscountedfortheinterceptionofvediodatainassigneddisplayingfield．Indatabufferblock．read·writealternationoperationwithZBTSRAMisoriginallyusedafterframeextractioninordertoreduce

6、datafrequencyandbandwidth．Indataframingblock，dataframeincludingsynchronization-head，controlwords，pixeldata，synchronization·tailisformedthroughdatagating．Indatatransmissioncricuit，serialtoparallelconverter,driver,equalizer,paralleltoserialconverterareadopted．Inserialdatatransmission，LVDSmultidropstru

7、cturalframeisoriginallyadoptedthenthesynchronizationtransmittingandreceiveofpixel-datawith800×256resolution，30Hzframefrequency,256一levelgrayscaleisrealized．Thedisplayanddrivingcardismade】aupofdeframer