论文部分内容阅读
摘要：进入信息化社会以来，大屏幕显示的数字化多媒体应用已经很广泛，LED显示特别是全彩LED不仅具备了成本低的特点，还具有更好的显示效果，本文设计的ARM控制器应用技术成熟，硬件价格低廉，在全彩LED顯示中将是一个很好的选择，文中分析了S3C2410全彩LED显示屏控制系统，这对于LED显示的进一步广泛应用具有一定的实践作用。
关键词：全彩LED；网络数据传输；S3C2410
Abstract: In the information society, the large screen display of the digital multimedia has been applied widely, especially in full color LED display LED not only has the characteristics of low cost, but it also has better display effect, this paper designs the ARM controller application technology is mature, the low price of the hardware, in full-color LED display, it is a good choice in this paper, analysis of the S3C2410 full-color LED display control system, which for the wide application of LED display has a certain practical function.
Key words: full color LED; network data transmission; S3C2410
1 引言
进入信息化社会以来，大屏幕显示的数字化多媒体已经在生活中司空见惯了。尽管如此当前数字化多媒体也存在着很多缺点：影像投影清晰度和亮度小；石英管或阴极管电视的成本高；电视墙视觉感差；彩色液晶显示成本高、电路复杂等。在这一背景下，LED显示特别是全彩LED不仅具备了成本低的特点，还具有效果更好的显示，然而LED显示控制系统一直以来都是其应用发展的一个难点，当前ARM控制器应用技术成熟，硬件价格低廉，将其应用到全彩LED屏控制系统中将是一个很好的选择，本文将以S3C2410型ARM控制全彩LED显示屏，这对于LED显示的进一步广泛应用具有一定的实践作用。
2系统设计
本文设计的LED全彩显示屏将由电源系统、软件系统、控制驱动系统、LED显示点阵等构成。系统中主要部分的功能实现为：PC机主要实现文件、图形的传输，实现PC机到LED显示屏控制器的内容传输，ARM控制系统是由ARM和FPGA共同完成最终的LED显示驱动。
随着LED显示的不断应用，应用ARM微处理器依据脉冲调制可实现红、绿、蓝等发光灰度的控制，这样就达到了LED全彩的控制效果。应用三色的LED为一个基本单元，且相邻发光单元的中心距要满足A≥2atan(s/2)，A是基本单元的最小中心距，a是光源部位与观察点的垂直距离，s是人的最小分辨角。这样独立控制每个单元的三色灰度级别就可以实现各自亮度。本文设计的LED控制系统可实现软件设置每个单元的颜色值，LED驱动电路是由3个输出引脚连接于LED的三色控制端，并采用DM13C恒流控制芯片，保证LED灯有稳定的供电电流，有利于延长LED的使用寿命。
3 数据交换
PC机上采用专用的视频采集卡，与ARM控制器之间采用100Mbps以太网通讯。100Mbps以太网又称为快速以太网，100M以太网的传输速率是10M以太网的10倍，同样的帧长度在100M以太网中的发送时间只有10M以太网的1/10，所以可以满足全彩屏视频、图像等大容量数据的传输，保证LED屏显示的流畅性。可采用5类非屏蔽双绞线或屏蔽双绞线作为传输介质，充分利用现有的设备资源。
4软件模块
4.1 PC软件模块
PC机软件模块部分是在Windows下实现多彩颜色、显示效果、编辑、信息下载等模块。其中多彩颜色模块用来实现滚动效果、单或多屏信息传输；显示效果模块实现文件传输前的预览以及效果处理等；编辑模块则是实现传输前的系统处理，可以实现视频、图片、文字、FLASH等多媒体文件的编辑。信息下载模块通过100M网络与ARM控制器进行数据通讯。
4.2 处理器应用
ARM控制器系统运行 uC-Linux 操作系统，应用S3C2410内的软件模块部分完成多彩显示、JPEG解码、数据显示、灰度显示，同时应实现系统中的进程处理、内存分配以及驱动等功能。S3C2410型ARM处理器由Samsung公司生产，采用ARM920T内核，最高主频为266MHz，具有独立的16KB数据Cache和16KB指令Cache，MMU虚拟内存管理单元，再配合FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚，充分利用FPGA高速处理数据的优势，能够满足数据的高速传输，保证LED屏的最终显示效果。控制器可以满足静态及多种动态扫描屏体的驱动方式，满足市场现有大部分芯片的时序要求，实现对各种LED屏的驱动。
基于以上分析应用的ARM软硬件设计，已经在实际应用系统当中得到广泛应用，采用S3C2410的ARM全彩LED显示屏控制系统运行稳定、色彩显示完全且系统运行较快，验证了设计的预期效果。
5 小结
本文设计的基于S3C2410 的ARM全彩LED显示屏控制系统，给出了系统结构和软件功能实现模块等，应用100M网络实现的传输实际应用中效果较好，通过实际成功应用可知，这款以ARM为核心的全彩LED显示屏控制器推广前景值得期待。
参考文献
[1] 夏萌,刘文波.基于嵌入式系统的LED显示屏设计与实现[J]. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2009(02)
[2]李骐,靳桅,邬芝权.基于单片机的LED显示屏控制系统设计[J]. 微计算机信息. 2009(14)
[3]吴香花,张友鹏,张保仓.基于LPC2210的LED显示屏控制系统设计[J]. 电子科技. 2009(12)
[4] 张玉杰,马立云,张贺艳.基于ARM和FPGA的LED显示屏控制系统的设计[J]. 计算机测量与控制. 2009(12)
关键词：全彩LED；网络数据传输；S3C2410
Abstract: In the information society, the large screen display of the digital multimedia has been applied widely, especially in full color LED display LED not only has the characteristics of low cost, but it also has better display effect, this paper designs the ARM controller application technology is mature, the low price of the hardware, in full-color LED display, it is a good choice in this paper, analysis of the S3C2410 full-color LED display control system, which for the wide application of LED display has a certain practical function.
Key words: full color LED; network data transmission; S3C2410
1 引言
进入信息化社会以来，大屏幕显示的数字化多媒体已经在生活中司空见惯了。尽管如此当前数字化多媒体也存在着很多缺点：影像投影清晰度和亮度小；石英管或阴极管电视的成本高；电视墙视觉感差；彩色液晶显示成本高、电路复杂等。在这一背景下，LED显示特别是全彩LED不仅具备了成本低的特点，还具有效果更好的显示，然而LED显示控制系统一直以来都是其应用发展的一个难点，当前ARM控制器应用技术成熟，硬件价格低廉，将其应用到全彩LED屏控制系统中将是一个很好的选择，本文将以S3C2410型ARM控制全彩LED显示屏，这对于LED显示的进一步广泛应用具有一定的实践作用。
2系统设计
本文设计的LED全彩显示屏将由电源系统、软件系统、控制驱动系统、LED显示点阵等构成。系统中主要部分的功能实现为：PC机主要实现文件、图形的传输，实现PC机到LED显示屏控制器的内容传输，ARM控制系统是由ARM和FPGA共同完成最终的LED显示驱动。
随着LED显示的不断应用，应用ARM微处理器依据脉冲调制可实现红、绿、蓝等发光灰度的控制，这样就达到了LED全彩的控制效果。应用三色的LED为一个基本单元，且相邻发光单元的中心距要满足A≥2atan(s/2)，A是基本单元的最小中心距，a是光源部位与观察点的垂直距离，s是人的最小分辨角。这样独立控制每个单元的三色灰度级别就可以实现各自亮度。本文设计的LED控制系统可实现软件设置每个单元的颜色值，LED驱动电路是由3个输出引脚连接于LED的三色控制端，并采用DM13C恒流控制芯片，保证LED灯有稳定的供电电流，有利于延长LED的使用寿命。
3 数据交换
PC机上采用专用的视频采集卡，与ARM控制器之间采用100Mbps以太网通讯。100Mbps以太网又称为快速以太网，100M以太网的传输速率是10M以太网的10倍，同样的帧长度在100M以太网中的发送时间只有10M以太网的1/10，所以可以满足全彩屏视频、图像等大容量数据的传输，保证LED屏显示的流畅性。可采用5类非屏蔽双绞线或屏蔽双绞线作为传输介质，充分利用现有的设备资源。
4软件模块
4.1 PC软件模块
PC机软件模块部分是在Windows下实现多彩颜色、显示效果、编辑、信息下载等模块。其中多彩颜色模块用来实现滚动效果、单或多屏信息传输；显示效果模块实现文件传输前的预览以及效果处理等；编辑模块则是实现传输前的系统处理，可以实现视频、图片、文字、FLASH等多媒体文件的编辑。信息下载模块通过100M网络与ARM控制器进行数据通讯。
4.2 处理器应用
ARM控制器系统运行 uC-Linux 操作系统，应用S3C2410内的软件模块部分完成多彩显示、JPEG解码、数据显示、灰度显示，同时应实现系统中的进程处理、内存分配以及驱动等功能。S3C2410型ARM处理器由Samsung公司生产，采用ARM920T内核，最高主频为266MHz，具有独立的16KB数据Cache和16KB指令Cache，MMU虚拟内存管理单元，再配合FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚，充分利用FPGA高速处理数据的优势，能够满足数据的高速传输，保证LED屏的最终显示效果。控制器可以满足静态及多种动态扫描屏体的驱动方式，满足市场现有大部分芯片的时序要求，实现对各种LED屏的驱动。
基于以上分析应用的ARM软硬件设计，已经在实际应用系统当中得到广泛应用，采用S3C2410的ARM全彩LED显示屏控制系统运行稳定、色彩显示完全且系统运行较快，验证了设计的预期效果。
5 小结
本文设计的基于S3C2410 的ARM全彩LED显示屏控制系统，给出了系统结构和软件功能实现模块等，应用100M网络实现的传输实际应用中效果较好，通过实际成功应用可知，这款以ARM为核心的全彩LED显示屏控制器推广前景值得期待。
参考文献
[1] 夏萌,刘文波.基于嵌入式系统的LED显示屏设计与实现[J]. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2009(02)
[2]李骐,靳桅,邬芝权.基于单片机的LED显示屏控制系统设计[J]. 微计算机信息. 2009(14)
[3]吴香花,张友鹏,张保仓.基于LPC2210的LED显示屏控制系统设计[J]. 电子科技. 2009(12)
[4] 张玉杰,马立云,张贺艳.基于ARM和FPGA的LED显示屏控制系统的设计[J]. 计算机测量与控制. 2009(12)