专利名称：基于sdram的大屏幕led显示控制装置及方法
技术领域：
本发明涉 及大屏幕LED显示技术领域，具体涉及一种基于SDRAM的大屏幕LED显示控制装置及方法。
背景技术：
大屏幕LED显示装置作为信息显示产品，广泛应用于证券交易、金融、机场航班等各行各业。随着LED材料技术和工艺的提升，LED显示装置以突出的优势成为信息显示的主流产品之一。LED显示装置有其独特的数据显示格式，以大屏幕LED显示屏为例，其并不一定按照如电视中从左到右、从上到下依次扫描显示，其重要的一个区别是分区同时显示， 即将LED屏体分为几个区块，每个区块同时扫描显示数据，如此就决定了 LED显示屏的显示数据格式及灰度控制必然区别于传统电视。目前市场上LED显示装置主要为内建灰度控制和非内建灰度控制两种，内建灰度控制LED显示装置的控制器部分设计简单，显示器部分包含了灰度控制，所以显示器成本很高，限制了其市场运用。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于针对非内建灰度控制的大屏幕LED显示装置，提供一种基于SDRAM的大屏幕LED显示控制装置及方法。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是一种基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置，包括依次两两相互通信连接的同权位分离模块3、第一数据缓存模块1、SDRAM控制器4、第二数据缓存模块2以及同LED显示屏7相通信连接的格式转换模块6，另外该基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置还包括同所述的第一数据缓存模块1、SDRAM控制器4以及第二数据缓存模块2相通信连接的帧存储器SDRAM和控制信号生成模块8。所述的基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置的方法为将输入的RGB信号首先经过同权位分离模块3分离成八场同权位数据，并将该八场同权位数据暂存至第一数据缓存模块1中，并且在SDRAM控制器4的控制下写入帧存储器SDRAM的对应当前帧的存储位置，与此同时，帧存储器SDRAM中前一帧的数据在SDRAM控制器4的控制下被读出至第二数据缓存模块2中，之后经过格式转换模块6将并行数据转换为LED显示屏7需要的串行数据，最后将该串行数据输出给LED显示屏7 ；该基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置的方法中的所有控制信号由控制信号生成模块8产生，并且LED显示屏7所需的驱动控制信号也由控制信号生成模块8产生。所述第一数据缓存模块1包括同场fifo写控制模块和场fifo读控制模块相通信连接的场fifo组，该场fifo写控制模块负责将经过同权位分离后的八场同权位数据写入场fifo组中；场fifo组包括第一场fifo、第二场fifo、第三场fifo、第四场fifo、第五场 fifo、第六场fifo、第七场fifo以及第八场fifo，场fifo组中的每个场fifo负责缓存八场同权位数据对应的同权位场数据，每个场fifo的位宽等于输入源一个像素位宽，每个场fifo的深度为输入的RGB信号一行像素点的1/8，即每个场fifo是行缓存；而场fifo读控制模块负责检测每个场fifo的缓存数据深度，当有场fifo的缓存数据深度超过预设阈值时就由SDRAM控制器4控制场fifo读控制模块从该场fifo中依次读出指定个数的数据并分别写入帧存储器SDRAM的对应当前帧的存储位置。所述SDRAM控制器4包括同其读写裁决模块和选择mux模块相通信连接的写 SDRAM控制模块、SDRAM初始化模块以及读SDRAM控制模块，写SDRAM控制模块产生写数据在帧存储器SDRAM中对应的地址和帧存储器SDRAM的写控制信号，另外写SDRAM控制模块还负责控制第一数据缓存模块1中的场fifo读控制模块，使其将场fifo中的数据写入帧存储器SDRAM的对应当前帧的存储位置；SDRAM初始化模块负责在上电复位后对帧存储器 SDRAM进行初始化；读SDRAM控制模块产生将从帧存储器SDRAM中读出数据对应的地址和帧存储器SDRAM的读控制信号，另外读SDRAM控制模块还将帧存储器SDRAM中当前帧的前一帧的数据读出至第二数据缓存模块2 ；读写裁决模块决定SDRAM处于写入状态还是读出状态；选择mux模块，其完成写SDRAM控制模块、SDRAM初始化模块和读SDRAM控制模块对帧存储器SDRAM进行控制的选择。所述第二数据缓存模块2包括同其区fifo组相通信连接的区fifo写控制模块和区fifo读控制模块，区fifo写控制模块负责检测fifo区组内的每个区fifo的缓存数据深度，当超过预设阈值时要求SDRAM控制器5控制其从帧存储器SDRAM中当前帧的前一帧的数据的存储位置中将指定地址的指定个数数据读出并依次缓存至区fifo中；区fifo组包括η个区fifo，η为所用帧存储器SDRAM所能存储视频源最大纵向分辨率除以LED显示屏7 —区的行数的商值，每个区fifo的位宽等于输入源一个像素位宽，深度为输入的RGB 信号一行像素点的1/8，即区fifo是行缓存；区fifo读控制模块负责将区fifo组的对应区fifo中的数 据读出并送给格式转换模块6。所述的控制信号生成模块8包括系统控制模块和对应的LED驱动控制模块，SDRAM 的大屏幕LED显示控制的装置的方法中的所有控制信号由系统控制模块产生，而LED显示屏7所需的驱动控制信号由LED驱动控制模块产生。所述的帧存储器SDRAM的存储空间均分为第一存储子空间和第二存储子空间，第一存储子空间和第二存储子空间交替存储当前帧视频源数据和当前帧的前一帧视频源数据，另外第一存储子空间和第二存储子空间又均分为八个部分，该八个部分作为同权位场地址分别存储对应帧的八场同权位数据，且每个同权位场地址中每一行存储单元存储对应视频源的一行数据，该每一行存储单元为场行地址，每个场行地址中对应帧存储器SDRAM 中的每列地址存放对应输入视频源行数据的各个像素值，该每列地址即为对应的场列地址，在存入视频源的过程中，同权位场地址具有最高优先级，次优先级为相应的场列地址， 最后优先级是相应的场行地址；而数据读出时，首先满足当前帧的前一帧视频源经过同权位分离后的各场同权位数据总计读出19次，即将第一场同权位数据、第二场同权位数据、 第三场同权位数据、第四场同权位数据以及第五场同权位数据各读出1次，而将第六场同权位数据读出2次、第七场同权位数据读出4次以及第八场同权位数据读出八次，然后根据LED显示屏7的分区情况，将对应的各同权位场地址分为相应的场区地址，则在读出视频源数据的过程中，场区地址具有最高优先级，其次优先级为场列地址，再次优先级为场行地址，最后优先级为场地址。
本发明包 括依次两两相互通信连接的同权位分离模块3、第一数据缓存模块1、 SDRAM控制器4、第二数据缓存模块2以及同LED显示屏7相通信连接的格式转换模块6，另外该基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置还包括同所述的第一数据缓存模块1、SDRAM 控制器4以及第二数据缓存模块2相通信连接的帧存储器SDRAM和控制信号生成模块8 ’另外还利用帧存储器SDRAM，通过合理利用存储空间和优化设计存储策略，将传统RGB视频源通过数据的存入和读出即可实现大屏幕LED显示屏的显示数据的转换并实现了灰度控制， 不需要复杂的数据转换逻辑，节省了硬件资源，提高了 SDRAM的使用率。
图1为本发明的基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置结构连接示意图。图2为发明的基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置的方法工作原理示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更详细的说明。如图1所示，基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置，包括依次两两相互通信连接的同权位分离模块3、第一数据缓存模块1、SDRAM控制器4、第二数据缓存模块2以及同LED显示屏7相通信连接的格式转换模块6，另外该基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置还包括同所述的第一数据缓存模块1、SDRAM控制器4以及第二数据缓存模块2相通信连接的帧存储器SDRAM和控制信号生成模块8。如图2所示，所述的基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置的方法为将输入的RGB信号首先经过同权位分离模块3分离成八场同权位数据，并将该八场同权位数据暂存至第一数据缓存模块1中，并且在SDRAM控制器4 的控制下写入帧存储器SDRAM的对应当前帧的存储位置，与此同时，帧存储器SDRAM中当前帧的前一帧的数据在SDRAM控制器4的控制下被读出至第二数据缓存模块2中，之后经过格式转换模块6将并行数据转换为LED显示屏7需要的串行数据，最后将该串行数据输出给LED显示屏7 ；该基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置的方法中的所有控制信号由控制信号生成模块8产生，并且LED显示屏7所需的驱动控制信号也由控制信号生成模块 8产生。所述第一数据缓存模块1包括同场fifo写控制模块和场fifo读控制模块相通信连接的场fifo组，该场fifo写控制模块负责将经过同权位分离后的八场同权位数据写入场fifo组中；场fifo组包括第一场fifo、第二场fifo、第三场fifo、第四场fifo、第五场 fifo、第六场fifo、第七场fifo以及第八场fifo，场fifo组中的每个场fifo负责缓存八场同权位数据对应的同权位场数据，每个场fifo的位宽等于输入源一个像素位宽，每个场 fifo的深度为输入的RGB信号一行像素点的1/8，即每个场fifo是行缓存；而场fifo读控制模块负责检测每个场fifo的缓存数据深度，当有场fifo的缓存数据深度超过预设阈值时就由SDRAM控制器4控制场fifo读控制模块从该场fifo中依次读出指定个数的数据并分别写入帧存储器SDRAM的对应当前帧的存储位置。所述SDRAM控制器4包括同其读写裁决模块和选择mux模块相通信连接的写SDRAM控制模块、SDRAM初始化模块以及读SDRAM控制模块，写SDRAM控制模块产生写数据在帧存储器SDRAM中对应的地址和帧存储器SDRAM 的写控制信号，另外写SDRAM控制模块还负责控制第一数据缓存模块1中的场fifo读控制模块，使其将场fifo中的数据写入帧存储器SDRAM的对应当前帧的存储位置；SDRAM初始化模块负责在上电复位后对帧存储器SDRAM进行初始化；读SDRAM控制模块产生将从帧存储器SDRAM中读出其数据对应的地址和帧存储器SDRAM的读控制信号，另外读SDRAM控制模块还将帧存储器SDRAM中当前帧的前一帧的数据读出至第二数据缓存模块2 ；读写裁决模块决定SDRAM处于写入状态还是读出状态；选择mux模块，其完成写SDRAM控制模块、 SDRAM初始化模块和读SDRAM控制模块对帧存储器SDRAM进行控制的选择。所述第二数据缓存模块2包括同其区fifo组相通信连接的区fifo写控制模块和区fifo读控制模块，区 fifo写控制模块负责检测fifo区组内的每个区fifo的缓存数据深度，当超过预设阈值时要求SDRAM控制器5控制其从帧存储器SDRAM中当前帧的前一帧的数据的存储位置中将指定地址的指定个数数据读出并依次缓存至区fifo中；区fifo组包括η个区fifo，n为所用帧存储器SDRAM所能存储视频源最大纵向分辨率除以LED显示屏7 —区的行数的商 值，每个区fifo的位宽等于输入源一个像素位宽，深度为输入的RGB信号一行像素点的1/8，即区fifo是行缓存；区fifo读控制模块负责将区fifo组的对应区fifo中的数据读出并送给格式转换模块6。所述的控制信号生成模块8包括系统控制模块和对应的LED驱动控制模块，SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置的方法中的所有控制信号由系统控制模块产生， 而LED显示屏7所需的驱动控制信号由LED驱动控制模块产生。所述的帧存储器SDRAM的存储空间均分为第一存储子空间和第二存储子空间，第一存储子空间和第二存储子空间交替存储当前帧视频源数据和当前帧的前一帧视频源数据，另外第一存储子空间和第二存储子空间又均分为八个部分，该八个部分作为同位权场地址分别存储对应帧的八场同权位数据，为方便读写控制，每个同位权场地址中每一行存储单元存储对应视频源的一行数据，该每一行存储单元为场行地址，每个场行地址中对应帧存储器SDRAM中的每列地址存放对应输入视频源行数据的各个像素值，该每列地址即为对应的场列地址，在存入视频源的过程中，同权位场地址具有最高优先级，次优先级为相应的场列地址，最后优先级是相应的场行地址；而数据读出时，首先满足在当前帧的前一帧视频源经过同权位分离后的各场同权位数据总计读出19次，即将第一场同权位数据、第二场同权位数据、第三场同权位数据、第四场同权位数据以及第五场同权位数据各读出1次，而将第六场同权位数据读出2次、第七场同权位数据读出4次以及第八场同权位数据读出八次，然后根据LED显示屏7的分区情况， 将对应的各同权位场地址分为相应的场区地址，则在读出视频源数据的过程中，场区地址具有最高优先级，其次优先级为场列地址，再次优先级为场行地址，最后优先级为场地址。
权利要求
1.一种基于SDRAM的大屏幕LED显示控制装置，其特征在于包括依次两两相互通信连接的同权位分离模块(3)、第一数据缓存模块(1)、SDRAM控制器(4)、第二数据缓存模块 (2)以及同LED显示屏(7)相通信连接的格式转换模块(6)，另外该基于SDRAM的大屏幕 LED显示控制的装置还包括同所述的第一数据缓存模块(1)、SDRAM控制器(4)以及第二数据缓存模块(2)相通信连接的帧存储器SDRAM和控制信号生成模块(8)。
2.根据权利要求1所述的基于SDRAM的大屏幕LED显示控制装置的方法，其特征在于 为将输入的RGB信号首先经过同权位分离模块(3)分离成八场同权位数据，并将该八场同权位数据暂存至第一数据缓存模块(1)中，并且在SDRAM控制器(4)的控制下写入帧存储器SDRAM的对应当前帧的存储位置，与此同时，帧存储器SDRAM中当前帧的前一帧的数据在 SDRAM控制器(4)的控制下被读出至第二数据缓存模块(2)中，之后经过格式转换模块6 将并行数据转换为LED显示屏(7)需要的串行数据，最后将该串行数据输出给LED显示屏 (7)；该基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置的方法中的所有控制信号由控制信号生成模块(8)产生，并且LED显示屏(7)所需的驱动控制信号也由控制信号生成模块(8)产生。
3.根据权利要求2所述的基于SDRAM的大屏幕LED显示控制装置的方法，其特征在于 第一数据缓存模块(1)包括同场fifo写控制模块和场fifo读控制模块相通信连接的场 fifo组，该场fifo写控制模块负责将经过同权位分离后的八场同权位数据写入场fifo组中；场fifo组包括第一场fifo、第二场fifo、第三场fifo、第四场fifo、第五场fifo、第六场fifo、第七场fifo以及第八场fifo，场fifo组中的每个场fifo负责缓存八场同权位数据对应的同权位场数据，每个场fifo的位宽等于输入源一个像素位宽，每个场fifo的深度为输入的RGB信号一行像素点的1/8，即每个场fifo是行缓存；而场fifo读控制模块负责检测每个场fifo的缓存数据深度，当有场fifo的缓存数据深度超过预设阈值时就由SDRAM 控制器(4)控制场fifo读控制模块从该场fifo中依次读出指定个数的数据并分别写入帧存储器SDRAM的对应当前帧的存储位置。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的基于SDRAM的大屏幕LED显示控制装置的方法，其特征在于所述SDRAM控制器(4)包括同其读写裁决模块和选择mux模块相通信连接的写SDRAM控制模块、SDRAM初始化模块以及读SDRAM控制模块，写SDRAM控制模块产生写数据在帧存储器SDRAM中对应的地址和帧存储器SDRAM的写控制信号，另外写SDRAM控制模块还负责控制第一数据缓存模块(1)中的场fifo读控制模块，使其将场fifo中的数据写入帧存储器SDRAM的对应当前帧的存储位置；SDRAM初始化模块负责在上电复位后对帧存储器SDRAM进行初始化；读SDRAM控制模块产生将从帧存储器SDRAM中读出其数据对应的地址和帧存储器SDRAM的读控制信号，另外读SDRAM控制模块还将帧存储器SDRAM中当前帧的前一帧的数据读出至第二数据缓存模块(2)；读写裁决模块决定SDRAM处于写入状态还是读出状态；选择mux模块，其完成写SDRAM控制模块、SDRAM初始化模块和读SDRAM 控制模块对帧存储器SDRAM进行控制的选择。
5.根据权利要求2或权利要求3所述的基于SDRAM的大屏幕LED显示控制装置的方法，其特征在于所述第二数据缓存模块(2)包括同其区fifo组相通信连接的区fifo写控制模块和区fifo读控制模块，区fifo写控制模块负责检测fifo区组内的每个区fifo 的缓存数据深度，当超过预设阈值时要求SDRAM控制器(5)控制其从帧存储器SDRAM中当前帧的前一帧的数据的存储位置中将指定地址的指定个数数据读出并依次缓存至区fifo中；区fifo组包括η个区fifo，η为所用帧存储器SDRAM所能存储视频源最大纵向分辨率除以LED显示屏(7) —区的行数的商值，每个区fifo的位宽等于输入源一个像素位宽，深度为输入的RGB信号一行像素点的1/8，即区fifo是行缓存；区fifo读控制模块负责将区 fifo组的对应区fifo中的数据读出并送给格式转换模块(6)。
6.根据权利要求2或权利要求3所述的基于SDRAM的大屏幕LED显示控制装置的方法，其特征在于所述的控制信号生成模块(8)包括系统控制模块和对应的LED驱动控制模块，SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置的方法中的所有控制信号由系统控制模块产生，而 LED显示屏(7)所需的驱动控制信号由LED驱动控制模块产生。
7.根据权利要求2或权利要求3所述的基于SDRAM的大屏幕LED显示控制装置的方法，其特征在于所述的帧存储器SDRAM的存储空间均分为第一存储子空间和第二存储子空间，第一存储子空间和第二存储子空间交替存储当前帧视频源数据和当前帧的前一帧视频源数据，另外第一存储子空间和第二存储子空间又均分为八个部分，该八个部分作为同位权场地址分别存储对应帧的八场同权位数据，且每个同位权场地址中每一行存储单元存储对应视频源的一行数据，该每一行存储单元为场行地址，每个场行地址中对应帧存储器 SDRAM中的每列地址存放对应输入视频源行数据的各个像素值，该每列地址即为对应的场列地址，在存入视频源的过程中，同权位场地址具有最高优先级，次优先级为相应的场列地址，最后优先级是相应的场行地址；而数据读出时，首先满足在当前帧的前一帧视频源经过同权位分离后的各场同权位数据总计读出19次，即将第一场同权位数据、第二场同权位数据、第三场同权位数据、第四场同权位数据以及第五场同权位数据各读出1次，而将第六场同权位数据读出2次、第七场同权位数据读出4次以及第八场同权位数据读出八次，然后根据LED显示屏7的分区情况，将对应的各同权位场地址分为相应的场区地址，则在读出视频源数据的过程中，场区地址具有最高优先级，其次优先级为场列地址，再次优先级为场行地址，最后优先级为场地址。
全文摘要
一种基于SDRAM的大屏幕LED显示控制装置及方法，通过包括依次两两相互通信连接的同权位分离模块、第一数据缓存模块、SDRAM控制器、第二数据缓存模块以及同LED显示屏相通信连接的格式转换模块，另外该基于SDRAM的大屏幕LED显示控制的装置还包括同所述的第一数据缓存模块、SDRAM控制器以及第二数据缓存模块相通信连接的帧存储器SDRAM和控制信号生成模块；另外还利用帧存储器SDRAM，通过合理利用存储空间和优化设计存储策略，将传统RGB视频源通过数据的存入和读出即可实现大屏幕LED显示屏的显示数据的转换并实现了灰度控制，不需要复杂的数据转换逻辑，节省了硬件资源，提高了SDRAM的使用率。
文档编号G09G3/32GK102163404SQ20111010552
公开日2011年8月24日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者侯作勋, 刘龙军, 姚慧敏, 葛晨阳, 赵文哲, 郑南宁, 陈秋伯 申请人:西安交通大学