一種基于cpld的顯示屏控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于CPLD的顯示屏控制系統(tǒng)，設(shè)及LED顯示控制技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] L邸顯示屏是八十年代后期在全球迅速發(fā)展起來(lái)的新型信息顯示媒體，它利用發(fā) 光二極管構(gòu)成的點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕，W可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán) 境適應(yīng)能力強(qiáng)、價(jià)格性能比高、使用成本低等特點(diǎn)，在短短的十來(lái)年中，迅速成長(zhǎng)為平板顯 示的主流產(chǎn)品，并越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到工業(yè)、交通、金融及信息廣告等各行業(yè)。
[0003] 隨著L邸大屏幕顯示技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，需要處理的數(shù)據(jù)量大大增加，系統(tǒng)頻率要 求越來(lái)越高，系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，對(duì)顯示控制系統(tǒng)的要求在不斷提高。
[0004] 傳統(tǒng)的異步全彩L邸顯示屏控制系統(tǒng)采用單片機(jī)控制技術(shù)，但由于單片機(jī)的運(yùn)算 能力與目前的LED的大屏顯示對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟛环?，W至于L邸顯示屏控制系統(tǒng)的發(fā)展 遭遇到了瓶頸。
[000引 目前，大部分LED顯示屏采用的是8位或準(zhǔn)16位的微控制器，其運(yùn)算速度、內(nèi)存容 量、存儲(chǔ)空間和通訊方式等方面存在著很大的局限性，對(duì)于高難度圖文動(dòng)態(tài)特技顯示和灰 度顯示，很難實(shí)現(xiàn)在信息容量和處理速度上要求很高的顯示技術(shù)。
[0006] 傳統(tǒng)技術(shù)的LED點(diǎn)陣系統(tǒng)中，采用單板控制系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的控制核屯、是單片機(jī)， 單片機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀取、傳輸和顯示。該種方案在僅能做少數(shù)一些運(yùn)算量小的特技，而且 控屏范圍有限，對(duì)顯示畫(huà)面不多、顯示畫(huà)面不大時(shí)是方便可行的。但是由于單片機(jī)執(zhí)行指 令受時(shí)間的限制，當(dāng)顯示畫(huà)面較大時(shí)（畫(huà)面的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)較多），單片機(jī)的速度往往難W滿(mǎn)足 要求。W常見(jiàn)的51系列單片機(jī)而言，不管是從累加器的瓶頸來(lái)說(shuō)，巧片運(yùn)行頻率來(lái)說(shuō)，從整 個(gè)體系結(jié)構(gòu)和硬件運(yùn)行效率上看都屬于落后的一族，而且對(duì)C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)并沒(méi)有優(yōu)化的地 方，軟件代碼運(yùn)行效率也低。其余較優(yōu)秀的8位單片機(jī)如AVR雖然做了 RISC結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使 性能成倍提高，但還是受制于整個(gè)總線(xiàn)寬度和頻率。在傳統(tǒng)的方案中，顯示畫(huà)面的數(shù)據(jù)預(yù)先 已經(jīng)存貶在ROM中；當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，CPU依序?qū)OM中存儲(chǔ)的畫(huà)面數(shù)據(jù)輸出。當(dāng)用戶(hù)希望增 加或改動(dòng)畫(huà)面時(shí)，要重新編寫(xiě)程序，改動(dòng)不方便。
[0007] 當(dāng)8位單片機(jī)的弊端逐漸暴露，能夠滿(mǎn)足高速、大容量、處理頻率高的控制巧片應(yīng) 運(yùn)而生。其中采用基于A(yíng)RM核的新一代32位微處理器，解決了系統(tǒng)的運(yùn)行速度、尋址能力 和功耗等問(wèn)題。因此，如今很多顯示控制器都嘗試使用W可編輯邏輯器件FPGA和嵌入式巧 片ARM作為核屯、控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示屏進(jìn)行控制，滿(mǎn)足了大信息量，快速處理的需求，使得 室內(nèi)外大屏幕高灰度級(jí)彩色得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[000引本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是；針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于CPLD的 顯示屏控制系統(tǒng)，把嵌入式和CPLD技術(shù)引入到點(diǎn)陣顯示項(xiàng)目中，W實(shí)現(xiàn)功能多樣、系統(tǒng)強(qiáng) 大、維護(hù)方便、面向網(wǎng)絡(luò)的新型L邸點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)將上位機(jī)發(fā)送的內(nèi)容保存在 存儲(chǔ)巧片內(nèi)，并且將存儲(chǔ)的內(nèi)容最終顯示在LED屏上。
[0009] 本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用W下技術(shù)方案：
[0010] 一種基于CPLD的顯示屏控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)、轉(zhuǎn)接模塊和L邸顯示屏，還包括異 步全彩控制系統(tǒng)，異步全彩控制系統(tǒng)的輸入端與上位機(jī)相連接，其輸出端經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)接模塊與 LED顯示屏相連接；
[0011] 所述異步全彩控制系統(tǒng)包括微控制器W及分別與所述微控制器相連接的通訊模 塊、存儲(chǔ)模塊和顯示控制模塊，其中，
[0012] 所述通訊模塊包括串口模塊和W太網(wǎng)接口模塊，所述串口模塊通過(guò)串口線(xiàn)與上位 機(jī)相連接，所述W太網(wǎng)接口模塊通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)與上位機(jī)相連接，通訊模塊用W實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；
[0013] 所述存儲(chǔ)模塊包括FLA甜閃存模塊、SDRAM和片內(nèi)RAM,存儲(chǔ)模塊用W實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)及調(diào)用；
[0014] 所述顯示控制模塊包括CPLD和數(shù)據(jù)鎖存器，微控制器產(chǎn)生片選信號(hào)訪(fǎng)問(wèn)CPLD，當(dāng) CPLD被選通時(shí)，微控制器的地址線(xiàn)發(fā)送控制信號(hào)輸出給CPLD，微控制器的數(shù)據(jù)線(xiàn)分別發(fā)送 數(shù)據(jù)給CPLD和數(shù)據(jù)鎖存器；
[0015] 所述顯示控制模塊產(chǎn)生的控制信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)接模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)L邸顯示屏的異步顯示 控制。
[0016] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述顯示控制模塊中，數(shù)據(jù)鎖存器具體包括 數(shù)據(jù)鎖存模塊和鎖存器時(shí)鐘，所述CPLD還進(jìn)一步包括CPLD的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、CPLD的信號(hào) 控制模塊和CPLD的行選信號(hào)模塊，其中，
[0017] 所述CPLD的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用W接收微控制器的32位數(shù)據(jù)總線(xiàn)中高16位數(shù)據(jù)；
[0018] 所述CPLD的信號(hào)控制模塊產(chǎn)生的控制信號(hào)包括；數(shù)據(jù)鎖存器時(shí)鐘信號(hào)、顯示屏?xí)r 鐘信號(hào)、觸發(fā)信號(hào)和使能信號(hào)，鎖存器時(shí)鐘為數(shù)據(jù)鎖存器鎖存ARM數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的低16位數(shù) 據(jù)，并提供時(shí)鐘信號(hào)；顯示屏?xí)r鐘信號(hào)用W逐行點(diǎn)亮L邸顯示屏；觸發(fā)信號(hào)為發(fā)光管控制信 號(hào)，在LED顯示屏的每一行收到數(shù)據(jù)后點(diǎn)亮其對(duì)應(yīng)的發(fā)光管；使能信號(hào)維持低電平有效；
[0019] 所述CPLD的行選信號(hào)模塊用W產(chǎn)生控制L邸屏組成模塊的行地址計(jì)數(shù)。
[0020] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述微控制器為ARM LPC2214。
[0021] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)鎖存器的具體型號(hào)為74LS374。
[0022] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述通訊模塊中，數(shù)據(jù)傳輸所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包 括文本或者BMP格式的圖片。
[0023] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)接模塊包括50針數(shù)據(jù)輸入接口，和8 組數(shù)據(jù)輸出端口。
[0024] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述異步顯示控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和控制 信號(hào)輸出的。
[0025] 本實(shí)用新型采用W上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下技術(shù)效果；本實(shí)用新型 實(shí)現(xiàn)了一個(gè)異步全彩L邸顯示屏控制系統(tǒng)。把嵌入式和CPLD技術(shù)引入到點(diǎn)陣顯示項(xiàng)目中， W實(shí)現(xiàn)功能多樣、系統(tǒng)強(qiáng)大、維護(hù)方便、面向網(wǎng)絡(luò)的新型LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)將 上位機(jī)發(fā)送的內(nèi)容保存在存儲(chǔ)巧片內(nèi)，并且將存儲(chǔ)的內(nèi)容最終顯示在L邸屏上，要求畫(huà)質(zhì) 穩(wěn)定，色彩分辨率高，刷新頻率足夠，無(wú)閃爍感。通過(guò)設(shè)置和輔助設(shè)備可W對(duì)顯示屏進(jìn)行靈 活地控制，并有非常高的可靠性和安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊連接示意圖。
[0027] 圖2是本實(shí)用新型中，微處理器ARM與CPLD及L邸顯示屏連接示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[002引下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：
[0029] 本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊連接示意圖如圖1所示，改進(jìn)CPLD設(shè)計(jì)的L邸顯示 屏異步顯示控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)、轉(zhuǎn)接模塊和L邸顯示屏，還包括異步全彩控制系統(tǒng)，異 步全彩控制系統(tǒng)的輸入端與上位機(jī)相連接，其輸出端經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)接模塊與L邸顯示屏相連接； 所述異步全彩控制系統(tǒng)包括微控制器W及分別與所述微控制器相連接的通訊模塊、存儲(chǔ)模 塊