ARM在LED显示控制系统中的应用与设计

很好,

《》2010年第4

期

工程科技

ARM在LED显示控制系统中的应用与设计

王丽萍

周珍艮

244000）

（光电子应用安徽省工程技术研究中心，安徽铜陵

摘要：基于ARM（S3C44B0）嵌入式处理器提出一种采用CPLD技术开发LED显示控制系统的设计。应用CPLD实现ARM

（S3C44B0）中LCD与LED显示系统的转接，使LED具有强大的数据处理和实时显示功能。文章重点讨论了控制系统的软硬件和逻辑设计的设计方案，在实际应用中具有一定的参考价值。

关键词：LED控制系统；ARM；CPLD；LED中图分类号：TP368

文献标识码：A

文章编号：1672-0547（2010）04-0062-02

近年来，LED显示系统在信息显示领域得到了广泛的

上海世博会上LED彩屏风采尽显；大型应用。北京奥运会、

歌舞晚会LED背景墙以其色彩鲜艳、动态逼真，给予人们视

形成具有相当觉享受无限；LED电视也即将进入百姓家庭，

发展潜力的新型光电子产业。

视频、光学、机械和数字LED显示技术涵盖了微机控制、

图像处理等多种技术，是计算机技术与信息处理技术相结合的综合电子信息技术。LED彩屏特别是视频显示系统要实现系统图像快速显示，需要对红、绿、蓝LED进行灰度调节。如果三色都能实现8位灰度可调，就可以形成256*256*256共168万种颜色。控制LED的灰度主要是采用占空比法，将显示一帧的时间分为8个不相等时间长度子帧，8位共有256个灰度等级。如此复杂的时序逻辑功能和庞大地、高速的数据处理，只能由大规模集成电路来实现，使

能够完成LED显示系统的数据传输控用ARM+CPLD技术，

制、灰度控制，系统控制等系统功能，设计开发难度不大，产品应用灵活性较强。

一、LED显示控制系统工作原理

数据的采集和处理利用专门的模块来完成，把它与显示控制模块分开，不使用CPLD来完成这个部分的工作。因为网络的应用已经有比较成熟的技术和器件，利用Intemet网络传输数据可以很好地解决数据的传输问题。不必要再花费专门的时间开发数据的采集和传输控制模块，这对于缩短产品开发周期是极其有利的。

据传输的显示要求。

二、基于S3C44B0（ARM7TDMI）的LED显示系统的硬

件设计

可脱1.设计目标：本文研究的主要目标是实现小型的、

机播放的彩色视频系统，根据LED显示屏的工作原理以及视频系统的主要功能和技术指标，归纳出以下主要几点:

（1）LED显示屏的分辨率:128行x256列（2）LED显示屏的刷新率:7OHz（3）实现灰度显示，灰度级为256级（4）LED显示屏的基色:R(红)、G(绿)、B(蓝)（5）系统控制器必须支持一般显示屏所需的与上位机实时通讯和全部显示功能。

2.系统的主要硬件设计

图1工作原理框图图2主要硬件设计

图1是系统工作原理框图。整个控制系统是以ARM微处理器为核心的一个小型计算机结构[1]。该控制系统采用大容量闪速存储器和通信模块实现数据的存储和更新，并在控

以达到全彩制上配备CPLD来分担ARM微处理器的压力，

高复杂性特技和高速度、大容量数LED显示屏的高灰度级、

收稿日期：2010-06-20

（1）嵌入式微处理器的选择

本系统选用的S3C44B0是基于ARM公司ARM7TDMI内核、0.25μmCOMS标准单元和存储器开发的16/32位RISC处理器，一般应用于提供高性价比和高性能的微控制器解决方案。S3C44B0X内含部件:8KBCache、可选的内部

作者简介：王丽萍（1965-），女，安徽南陵人，光电子应用安徽省工程技术研究中心副教授，研究方向：电子信息处理。

基金项目：安徽省教育厅自然科学研究重点项目《ARM及其嵌入式系统在LED显示控制系统中的设计应用研究》成果（编号：KJ2008A27ZC

）。

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很好,

SRAM、LCD控制器、2通道UART、4通道DMA、

系统管理器(芯片选择逻辑、FP/EDO/SDRAM控制器)、6通道带PWM的定I/O口、RTC、8通道12位ADC、I2C/I2S总线接口SIO接口和成对时钟PLL。

针对全彩LED显示屏的各种功能需要，在本控制系统中扩展了FLASH、SDRAM、8021以太网卡、CF卡、UART、

JTAG调试接口、

自动亮度控制等模块，在本系统中，充分利用了功能强大的S3C44B0X的内置

LCD控制器，

使用其256色双行扫描模式，大大提升了系统的运行效率.。

但是S3C44B0的LCD控制器输出无法与LED屏幕控制器直接接口，因此，系统中使用CPLD作了LCD到LED的转换。S3C44B0的GPIO口内部编码以连接红外接收器，解析各种命令、温度和时间是LED屏幕经常包含的内容。选用DS18B20温度传感器采集温度，并充分利用

S3C44B0的内部实时时钟(RTC)，

减少了系统成本。系统运行于60M主频，程序存储器选用16MbyteFLASH28F128芯片，同时在FLASH中保存系统设显示的内容以及设置参数等；Boot程序被应用程序搬移到SDRAM区域运行大大提高了系统运行速度

（2）JTAG测试接口

JTAG(JointTestActionGroup，

联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试。JTAG技术是一种嵌入式调试技术，它在芯片内部封装了专门的测试电路TAP(TestAccessPort，测试访问口)，通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试。通过

JTAG接口，可对芯片内部的所有部件进行访问，JTAG接口

还常用于实 …… 此处隐藏：2110字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……