专利名称：异步led显示屏全彩同步播放控制系统的制作方法
技术领域：
本技术方案属于电子技术领域，具体是一种异步LED显示屏全彩同步播放控制系统。
背景技术：
LED显示屏播放系统是LED显示屏的控制核心，播放系统的发展是与LED显示屏的发展相联系的。从原理上来说，LED显示屏通常由相同大小的多个LED模组组成，这些LED模组组成行列矩阵，列向模组由扁平线级联，而行向模组的输入则由LED显示屏控制器的N组控制线(由移位时钟、R/G/B数据、锁存、OE组成)控制。当控制器发送错误检测指令使LED显示屏上的LED驱动芯片检测到LED错误状态并将之存储在其移位寄存器中时，必须及时将这些记录LED错误状态的信息回收至控制器。而这依赖于行向模组的输出通过扁平线返回到LED显示屏控制器。现有技术中，异步异步LED显示屏全彩同步播放控制系统如图1所示。由于架构原因，该结构的结构复杂、成本高、功耗高、可靠性也较低。
发明内容为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出一种新的异步异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，具体技术方案如下一种异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，包括主控制单元、LED显示驱动单元、节目源存储单元、通信单元和显示存储单元；所述主控制单元为ARM单片机，LED显示驱动单元为FPGA ；ARM单片机连接有时钟模块；所述节目源存储单元与ARM单片机连接；通信单元与ARM单片机连接；ARM单片机的输出端连接FPGA的输入端；FPGA与显示存储单元连接；FPGA的输出端即为本异步异步LED显示屏全彩同步播放控制系统的输出端。所述节目存储源单元包括SDRAM、NAND FLASH或SD/MMC，它们都与ARM单片机连接。所述通信单元包括以太网接口模块、USB接口模块、RS232/485接口模块或红外接口模块，它们都与ARM单片机连接。所述显示存储单元是SDRAM或DDR DRAM，它们都与FPGA连接。所述ARM单片机和FPGA上都设有在线调试接口。所述ARM单片机为ARMll系列单片机。本技术方案较当前主流产品具有结构简单、可靠、成本低、功耗小等显著优势。
图1是现有技术中异步LED显示屏全彩同步播放控制系统原理示意图；图2是本实用新型应用于LED全彩显示系统的原理示意图；图3是异步LED显示屏全彩同步播放控制系统设计方案原理示意图；图4是应用软件模块不意图。
具体实施方式
[0011]
以下结合附图与具体实施方式
对本技术方案进一步说明如下一种异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，其特征是包括主控制单元、LED显示驱动单元、节目源存储单元、通信单元和显示存储单元；所述主控制单元为ARM单片机，LED显示驱动单元为FPGA ；ARM单片机连接有时钟模块；所述节目源存储单元与ARM单片机连接；通信单元与ARM单片机连接；ARM单片机的输出端连接FPGA的输入端；FPGA与显示存储单元连接；FPGA的输出端即为本异步LED显示屏全彩同步播放控制系统的输出端。所述节目存储源单元包括SDRAM、NAND FLASH或SD/MMC，它们都与ARM单片机连接。所述通信单元包括以太网接口模块、USB接口模块、RS232/485接口模块或红外接口模块，它们都与ARM单片机连接。所述显示存储单元是SDRAM或DDR DRAM，它们都与FPGA连接。所述ARM单片机和FPGA上都设有在线调试接口。本例中，所述ARM单片机采用ARMll系列单片机。采用本实用新型的硬件结构，可以实现以下主要技术指标 支持数字视频输入。可直接播放电视、录像、摄像、V⑶和动画等节目。· RGB三色可单独调整亮度和对比度，并具有手动或自动无级连续调整的功能，使色彩更纯真，还原性更好。 实现的64K级灰度，设计中使用了颜色变换空间。各灰度级别的OE权重(灰度显示时间)可动态调整。同一帧图像不同刷新周期不完整子场OE合并成完整子场 支持分辨率2048X1280X48位X60HZ传输 原有LED显示控制器不附加其他设备，仅要求原LED显示控制器一半R/G/B输出端口用于回收LED错误状态，即提供了自检错误功能。 动态决定某次刷新周期需要显示的灰度级别。在本应用例中，本实用新型应可以用于LED全彩显示系统，如图2所示，整个LED全彩显示系统由上位机、异步LED显示屏全彩同步播放控制系统、全彩LED显示屏三部分组成。ARM单片机载有嵌入式Linux操作系统。在工程化后，可实现的功能特点如下I)显示的节目源(a)板载64MB NAND FLASH ROM可以存储200张高清晰图片文件，或3千万汉字的
文本信息。(b) SD/MMC卡支持最大2GB的容量，能满足播放视频的存储要求，可以存放4到6部电影。(c) USB存储设备U盘或移动硬盘。(d)网络接口 通过10/100/1000M以太网、USB、RS232/485或其他无线联网方式，W1-Hi模块通过SD卡接口接入、GPRS模块通过高速串口连接。2)嵌入式SOC显示控制单元(即ARM单片机)SOC芯片是基于ARM9的开发基础，在ARMll上开发的，具有更强大的运算处理能力。本异步LED显示屏全彩同步播放控制系统的全部硬件结构可以由一块150mmx200mm的PCB板实现。板上拥有图3所示全部功能芯片并驻留嵌入式Linux操作系统和应用软件包。 简洁——SOC技术，单板集成；[0032] 高可靠一无硬盘机构设计，集成度高； 低功耗一新型半导体工艺芯片设计，更低电压，更节省电力； 低成本——由于省去了许多硬件，成本降低60%左右。本应用例中，( I)核心SOC芯片ARMll具有强大的运算能力，能充分满足在图形图像显示过程中的各种特技显示效果的需求，并能支持MPEG2、MPEG4、H. 264等流媒体格式，通过软解码实现视频的流畅播放。同时也提供了丰富的外设接口，如FIR I2C SPI A/D转换PWM，能方便的进行工业控制，使本系统具有极大的灵活性和更广泛的应用空间。 ( 3)嵌入式系统软件集成在公开源代码的ARM-LINUX 2. 6基础上引入插件技术的结构模块化应用，Linux2. 6的内核较Linux2. 4内核有大幅改进,增强了实时的抢占式内核,2. 6版本的Linux内核使用了由Ingo Molnar开发的新的调度器算法，即0(1)算法，它在高负载的情况下执行得极其出色，并且当有很多处理器时也可以很好地扩展，改进了电源管理支持ACPI，用于调整ARM单片机(可以在不同的负载下使ARM单片机工作于不同的时钟频率以节电)和软件挂起。本例中，对Linux2. 6core代码进行性能进一步优化,去掉无用的驱动，加入自定义的硬件驱动程序。应用软件包括以下几个主要模块(如图4)(a)网络通讯和守护线程守护线程负责监视可能存在的各种网络连接，一旦发现上位机来访，立刻创建通讯线程建立网络连接，允许建立多个连接，不同的端口提供不同功能的服务，传输、控制、检测，或其他特殊服务。(b)文件系统支持对NTFS、FAT、FAT32、EXT2、EXT3，等分区结构提供支持，确保使用USB储存设备时能可靠识别，正确读写。(C)显示内容处理程序这可能是个多线程的程序，当多窗体时每个窗体都有自己独立的显示处理线程，根据节目表完成信息内容显示，特技效果的实现。(d)显示输出驱动程序与FPGA的通讯采用标准的TFT接口，为了降低对系统总线的占用，采用仿智能显示器的接口，即当屏幕内容无更新时是不输出的，需重写LCD的驱动程序，当显示一帧图像后关闭CLC，知道屏幕内容被改变。利用虚拟窗口技术实现平移动画效果，用多显示缓存区技术实现多种特技效果。(e)解码支持库负责提供MPEG4、MPEG2、H. 264等视频软件解码工作，JPEG JPEG2000GIF等图片软解码，还有FLASH的动画解码。要想实现流畅的实时视频播放还要依靠ARM的多媒体指令或内部的DSP。
权利要求1.一种异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，其特征是包括主控制单元、LED显示驱动单元、节目源存储单元、通信单元和显示存储单元；所述主控制单元为ARM单片机，LED显示驱动单元为FPGA ；ARM单片机连接有时钟模块；所述节目源存储单元与ARM单片机连接；通信单元与ARM单片机连接；ARM单片机的输出端连接FPGA的输入端；FPGA与显示存储单元连接；FPGA的输出端即为本异步LED显示屏全彩同步播放控制系统的输出端。
2.根据权利要求1所述的异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，其特征是所述节目存储源单元包括SDRAM、NAND FLASH或SD/MMC，它们都与ARM单片机连接。
3.根据权利要求1所述的异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，其特征是所述通信单元包括以太网接口模块、USB接口模块、RS232/485接口模块或红外接口模块，它们都与ARM单片机连接。
4.根据权利要求1所述的异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，其特征是所述显示存储单元是SDRAM或DDR DRAM,它们都与FPGA连接。
5.根据权利要求1所述的异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，其特征是所述ARM单片机和FPGA上都设有在线调试接口。
6.根据权利要求1所述的异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，其特征是所述ARM单片机为ARMll系列单片机。
专利摘要一种异步LED显示屏全彩同步播放控制系统，包括主控制单元、LED显示驱动单元、节目源存储单元、通信单元和显示存储单元；所述主控制单元为ARM单片机，LED显示驱动单元为FPGA；ARM单片机连接有时钟模块；所述节目源存储单元与ARM单片机连接；通信单元与ARM单片机连接；ARM单片机的输出端连接FPGA的输入端；FPGA与显示存储单元连接；FPGA的输出端即为本异步LED显示屏全彩同步播放控制系统的输出端。本技术方案较当前主流产品具有结构简单、可靠、成本低、功耗小等显著优势。
文档编号G09G3/32GK202855261SQ20122049264
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者周益, 谌高扬 申请人:南京德普达电子技术有限公司