单片机 电子制作 毕业设计

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光电器件

世强电讯公司（深圳）现场应用工程师　　　戈洪凯

ＬＥＤ电子显示屏解决方案

LED Electronic Display's Solution

ＬＥＤ显示屏的进展

１９９６年ＨＰ（惠普）公司开发出全球首例ＧｓＡｓＰ　的ＬＥＤ，之后一直致力于产品的创新和完善，并保持着行业内的领先地位。Ａｇｉｌｅｎｔ科技秉承了ＨＰ在ＬＥＤ产品方面的先进技术和创新传统，并重点针对户外和室内全彩屏市场进行产品开发。安捷伦共有五个系列的电子显示屏应用产品，包括三个系列的户外ＬＥＤ产品和两个系列的室内全彩屏ＬＥＤ产品，这也是目前市场上电子显示屏ＬＥＤ最齐全的产品系列。

Ａｇｉｌｅｎｔ的红色ＬＥＤ采用ＡｌＩｎＧａＰ　技术，提供品质良好的红管，蓝绿管采用ＩｎＧａＮ技术。为配合电子显示屏安装和使用时的环境要求，Ａｇｉｌｅｎｔ采用了倒装芯片工艺来提高ＬＥＤ产品的抗静电能力，经检测证实，这种工艺提高了ＬＥＤ的抗静电性能力，使ＬＥＤ的抗静电能力达到Ｉ级。

Ａｇｉｌｅｎｔ研发的超高亮红管在全彩屏的制作中革命性地实现了ＲＧＢ配比１：１：１，替代原有的２：１：１的方案，这使得整个电子显示屏系统节能１０％￣２０％。此外，Ａｇｉｌｅｎｔ在红绿蓝ＬＥＤ的生产和测试中特别关注光型曲线的协调和配合，使全彩屏的显示达到满意的图像效果。还有，Ａｇｉｌｅｎｔ领先的ＬＥＤ制造技术和

独有的测试筛选设备及流程保障了产品具有稳定的质量和高度的一致性，这也使得采用Ａｇｉｌｅｎｔ　ＬＥＤ制成的全彩屏在长期使用中能保持良好的图像效果。

两个时钟周期把２４位ＲＧＢ信号及控制信号送到ＧＬＩＮＫ芯片组中，这样减少了对总线位数和芯片组数量的需求，可以有效降低成本。芯片组支持命令传输，可以使用同一条串行通道来传输控制命令，接收端

ＬＥＤ显示屏系统的数据传输

传输方面，大屏系统一般采用串行方式进行视频数据的传输，长距离时通常使用光纤模式进行可靠传输。

Ａｇｉｌｅｎｔ的高速串行解串行器芯片组可以满足客户对速度和同步的要求。Ａｇｉｌｅｎｔ的ＨＤＭＰ－１０３２／１０３４和ＨＤＭＰ－１０２２／１０２４两套ＧＬＩＮＫ芯片组可以分别实现串行１２００Ｍ波特和１５００Ｍ波特的传输速率。芯片组并口为并行１６位￣２２位的ＴＴＬ电平，速度最高分别达到７０ＭＨｚ和７５ＭＨｚ，而串口采用高速的ＰＥＣＬ电平。芯片组内置ＣＤＲ，保证在长距离条件下的时钟恢复和同步。非常适合于长线路传输。用户可以在

可以很简单地解读出该命令。芯片组还支持额外的奇偶位传输。在近距离内，用户可以使用一条同轴电缆来连接。而在远距离情况下，用户可以使用一对光模块来实现视频信号的传输。对于高带宽的应用，比如客户需要更高色彩深度，这时可能一对串行／解串行器芯片组是不够的，ＧＬＩＮＫ芯片组支持两组并联方式，可以简单地升级到２．５ＧＨｚ带宽以满足客户更高的带宽要求。这两个芯片组之间是严格时钟同步的，所以简化收发电路和逻辑设计（如图１所示）。

在长距离的应用中，需要使用光模块以保证可靠传输，一般是ＧＨｚ级采样的光模块。可以为客户

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支持工业温度范围；同时该单片机支持通过多种方式在线升级，目前在大屏厂商中已有应用。

ＦＰＧＡ在大屏中的作用至关重要，它用于完成视频流的存储和刷

提供全系列的光模块产品，包括１００Ｍ、１Ｇ直至１０Ｇ的单多模光模块产品。目前ＨＦＢＲ－５３Ｄ５　１．２５Ｇ光模块在大屏领域被广泛应用。

在一般情况下，一对ＧＬＩＮＫ芯片组就可以满足客户的要求，因此只需要一条同轴电缆或光纤，大大简化了现场布线和维护。

Ｍｉｃｒｅｌ的以太网产品支持电缆和光纤模式，光纤工作模式支持把大屏放置在比较远的位置上。以太网控制器支持１路或２路以太网，ＣＰＵ支持８／１６／３２位ＩＳＡ接口或ＰＣＩ接口。以太网物理层芯片可以提供ＭＩＩ、ＲＭＩＩ等接口。灵活多样的产品系列使客户可以选择更加通用的ＣＰＵ来实现设计。

新，控制ＬＥＤ等核心功能。Ａｃｔｅｌ公司的第三代基于Ｆｌａｓｈ技术的ＦＰＧＡ，具有价格低、速度快、内置升压编程电路、允许在线升级，并且上电立即工作，无加载配置数据的过程。它可以支持ＤＤＲ内存的应用，ＦＰＧＡ内置１８Ｋ￣５００Ｋ位的ＲＡＭ，支持ＬＶＤＳ传输方式，可谓高性价比的ＦＰＧＡ。Ａｃｔｅｌ的ＦＰＧＡ由于采用了Ｆｌａｓｈ技术，抗辐射等性能出色，非常适合应用于气候变化剧烈的室外环境。

以太网接口

为了支持多媒体应用，有些大屏配置以太网接口可以支持播放ＭＰＥＧ２等视频流。Ｍｉｃｒｅｌ公司作为领先的以太网芯片供应商，其以太网产品包括以太网交换芯片、以太网控制器、以太网物理层等产品，可以满足大屏系统在以太网方面的要求。这些产品支持１０Ｍ／１００Ｍ以太网，带有ＭＤＩ／ＭＤＩ－Ｘ功能，可以自动调整收发线对，直连或交叉网线都可以使用。

带外串口通信

温度等状态的要求，有些大屏系统使用带外串口通信。若ＦＰＧＡ需要下载和更新功能时，可以通过单片机来实现数据下载。Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｌａｂｓ公司的单片机满足了这些要求，其单片机带有多路８位以上的模拟输入通道，封装小，速度快，兼容传统的８０５１；内部集成Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ、Ｆｌａｓｈ和ＲＡＭ；它是完整的ＳｏＣ单片机，

ＬＥＤ显示屏的解决方案如图２

配合大屏需要检测电源电压、所示。

世强电讯是Ａｇｉｌｅｎｔ科技公司半导体产品、Ｍｉｃｒｅｌ、Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｌａｂｓ、Ａｃｔｅｌ公司的授权分销商，世强可以为客户设计适合的电子显示屏系统解决方案，并提供显示屏的整合电路应用，如同步电子显示屏，同步和异步以太网电子显示屏等应用。

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