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近年来,LED显示屏作为一种高科技显示产品日益引起人们的重视。LED显示屏具有响应速度快、亮度高、显示稳定且寿命长等多种优点,被广泛地应用于商业广告、体育比赛、交通等诸多领域。LED显示技术涵盖了微机控制、视频、光学、机械和数字图像处理等多种技术。针对现有LED显示系统数据传输和显示存在的问题,本文介绍了一种基于嵌入式系统和可编程逻辑器件LED显示系统方案。
本系统的主控部分采用了ARM+Linux架构的嵌入式开发平台。ARM芯片采用先进的RISC体系架构,配以一定容量的Cache,使得指令执行速度比普通单片机高一个数量级,采用SDRAM作为系统内存提高运行速度,提供多种外设接口增强系统设计的灵活性。嵌入式操作系统的使用,可以更有效的管理系统资源的分配,通过其高效的调度算法,使得整个系统的软件设计可以采用多任务的方式来实现,极大的提高了系统的运行速度和可靠性。嵌入式系统可以在运行速度、存储容量、通讯方式和单任务程序低效性等方面很好的提高系统的性能。系统的LED显示屏扫描部分选用可编程逻辑器件来实现。可编程逻辑系统具有高集成度、高速度、高可靠性、在线编程(ISP)等优点,适合用于实现显示屏的扫描驱动。
本文首先介绍了构建嵌入式开发平台的主要硬件电路设计,主要包括以太网接口电路和CF卡接口电路等。然后详细的介绍了嵌入式Linux操作系统在ARM微处理器上的移植过程。接着,本文讨论了嵌入式Linux下基于TCP协议的网络传输的软件开发和嵌入式串口程序开发。由于Linux内核不含CF卡驱动程序,本文研究了Linux下CF卡设备驱动程序的实现方法。接着,本文介绍了基于FPGA的256级灰度扫描实现方案,并对LED大屏幕显示系统中的扫描算法进行了有意义的探索。最后,文章针对整个系统设计,予以了总结和展望。