6X80个坐标点所对应的的RGB数据点，并将RGB数据点通过fprint函数存入SD卡中。Matlab处理后的图片如图5所示。
[0071]2.SD中数据的读取:
[0072]利用STM32的SPI与SD卡的驱动芯片CH376进行通讯，CH376是文件管理控制芯片，用于单片机系统读写U盘或者SD卡中的文件。CH376支持USB设备方式和USB主机方式，并且内置了 USB通讯协议的基本固件，内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议的固件，内置了 SD卡的通讯接口固件，内置了 FAT16和FAT32以及FAT12文件系统的管理固件，支持常用的USB存储设备(包括U盘/USB硬盘/USB闪存盘/USB读卡器)和SD卡(标准容量SD卡和高容量HC-SD卡以及协议兼容的MMC卡和TF卡)。CH376支持三种通讯接口:8位并口、SPI接口或者异步串口，单片机/DSP/MCU/MPU等控制器可以通过上述任何一种通讯接口控制CH376芯片，存取U盘或者SD卡中的文件或者与计算机通讯。CH376的USB设备方式与CH372芯片完全兼容，CH376的USB主机方式与CH375芯片基本兼容。利用FAT32文件系统的管理固件来读取SD卡中的数据。SD卡中txt中存储的数据如图6所示。
[0073]3.STM32与FPGA之间的数据传输:
[0074]STM32与FPGA的通讯采用了自定义的数据并行传输的通讯协议，八位数据位与写请求和写满十根信号线构成了通讯的硬件连接。整个数据传输的流程如下:当写满信号为空时，将从SD卡中读取出来的数据进行转换然后通过八位数据位传输，将写请求拉低触发FPGA写信号，FPGA同步读取数据。当FPGA中的缓存已被写满时将写满信号拉高，停止继续写入数据直到缓存已被完全读取完再将写满信号拉低。数据传输线的电路图如图3所示。
[0075]4.FPGA图像的显示:
[0076]将SD卡中转换好的数据逐步写入FPGA中的SDRAM后开始整个图像的显示过程。整个FPGA的系统框图分为以下三个模块=SDRAM数据读写模块、SD卡数据写入模块、LED显示控制模块。
[0077]整个控制的流程如下:从宏观上看，当我们显示一幅图片时，电机旋转LED棒来显示图片，如果将一幅图片做一个圆，将圆切成256份，这幅圆形的图片由256份数据组成，LED棒每旋转一个位置，将显示这256份数据中的一份，转完一圈将完整的显示这份图片。从微观上看，将从STM32上读取的数据存入FIFO中，存满后写入SDRAM中，当写满一幅图片时，开始LED的显示控制，当外部的光电对管检测到信号时触发图片的显示(光电对管通过检测距离来得到检测信号，在旋转器的附近有一个固定的障碍物，当光电对管检测到障碍物时会发出检测信号)，将图片中的第一份的数据依次写入80个三色LED中，显示相应的色彩，并在间隔相同的时间显示下一份数据，转完一圈正好一副图片显示完成。
[0078]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种高速旋转LED图像显示方法，其特征在于，包括以下步骤: 第I步，将所需的图片通过matlab的imread函数读取，根据读取到的信息在此图片中做出一个最大的圆，并找到它的圆心； 第2步，将步骤I中得到的圆分为固定的N份，并将其中的每一份分为用M个灯显示，通过已经找到的中心点的坐标依次求出这MXN个坐标点所对应的的RGB数据点，并将RGB数据点通过fprint函数存入SD卡中； 第3步，利用STM32的SPI与SD卡的驱动芯片CH376进行通讯，而STM32采用自定义的数据并行传输的通讯协议与FPGA的通讯； 第4步，通过FPGA系统将从STM32上读取的数据存入FIFO中，存满后写入SDRAM中，当写满一幅图片时，开始LED的显示控制，当外部的光电对管检测到信号时触发图片的显示，将图片中的第一线的数据依次写入LED中，显示相应的色彩，并在间隔相同的时间显示下一份数据，同时控制电机旋转，转完一圈正好一副图片显示完成。2.根据权利要求1所述的高速旋转LED图像显示方法，其特征在于:所述第3步中STM32与FPGA的通讯采用了自定义的数据并行传输的通讯协议:八位数据位与写请求和写满十根信号线构成了通讯的硬件连接，当写满信号为空时，将从SD卡中读取出来的数据进行转换然后通过八位数据位传输，将写请求拉低触发FPGA写信号，FPGA同步读取数据；当FPGA中的缓存已被写满时将写满信号拉高，停止继续写入数据直到缓存已被完全读取完再将写满信号拉低。3.根据权利要求2所述的高速旋转LED图像显示方法，其特征在于:所述FPGA单元包括SDRAM、SDRAM数据读写模块、SD卡数据写入模块、LED显示控制模块。4.根据权利要求3所述的高速旋转LED图像显示方法，其特征在于:所述步骤I中图片中做出一个最大的圆的方法:根据imread函数读取的信息，通过SIZE函数计算出图片的长与宽，取出长的一半与宽的一半进行比较取较小的值作为半径，长方形对角线的交点作为圆心，在此图片中做出一个圆。5.一种基于权利要求1所述的高速旋转LED图像显示器，其特征在于:包括LED棒、电机，所述LED棒的一端与电机的驱动端固定连接，还包括光电对管、SD卡、STM32控制器、图片处理单元以及FPGA单元；所述图片处理单元包括图片读取模块、取圆模块、坐标对应模块；所述FPGA单元包括SDRAM、SDRAM数据读写模块、SD卡数据写入模块、LED显示控制模块，其中: 所述图片读取模块用于将所需的图片通过matlab的imread函数读取，并将读取到的信息传递给取圆模块和坐标对应模块； 所述取圆模块用于根据图片读取模块读取到的信息，在所需的图片中做出一个最大的圆，并找到它的圆心坐标，并将该圆信息传递给坐标对应模块； 所述坐标对应模块用于根据取圆模块得到的圆的信息，将这个圆分为固定的N份，并将其中的每一份分为用M个灯显示，通过圆心坐标依次求出这MXN个坐标点坐标信息，结合图片读取模块读取到的RGB值，确定这MXN个坐标点所对应的的RGB数据点信息，并将该RGB数据点信息存入SD卡中； 所述SD卡用于存储RGB数据点信息，并通过STM32控制器的SPI与SD卡的驱动芯片CH376进行通讯； 所述STM32控制器用于通过SPI与SD卡的驱动芯片CH376进行通讯，通过采用自定义数据并行传输的通讯协议与FPGA单元中的SD卡数据写入模块进行通讯； 所述SD卡数据写入模块用于与STM32控制器进行通讯，并将得到的信息发送给SDRAM数据读写模块； 所述SDRAM数据读写模块用于将SD卡数据写入模块从STM32控制器读取的数据存入FIFO中，存满后写入SDRAM中，并将写满一幅图片的信息发送给LED显示控制模块； 所述光电对管用于检测触发图片显示信号，并将该图片显示信号发送给LED显示控制丰吴块； 所述LED显示控制模块用于根据图片显示信号将SDRAM数据读写模块发送的图片信息中的第一线的数据依次写入LED中，显示相应的色彩，并在间隔相同的时间显示下一份数据，同时控制电机旋转，转完一圈正好一副图片显示完成。6.根据权利要求5所述的高速旋转LED图像显示器，其特征在于:所述取圆模块根据图片读取模块读取的信息，通过SIZE函数计算出图片的长与宽，取出长的一半与宽的一半进行比较取较小的值作为半径，长方形对角线的交点作为圆心，在此图片中做出一个圆。7.根据权利要求6所述的高速旋转LED图像显示器，其特征在于:所述采用自定义数据并行传输的通讯协议:八位数据位与写请求和写满十根信号线构成了通讯的硬件连接，当写满信号为空时，将从SD卡中读取出来的数据进行转换然后通过八位数据位传输，将写请求拉低触发FPGA写信号，FPGA同步读取数据；当FPGA中的缓存已被写满时将写满信号拉高，停止继续写入数据直到缓存已被完全读取完再将写满信号拉低。
【专利摘要】本发明公开了一种高速旋转LED图像显示器及显示方法，包括LED棒、电机，所述LED棒的一端与电机的驱动端固定连接，还包括光电对管、SD卡、STM32控制器、图片处理单元以及FPGA单元；所述图片处理单元包括图片读取模块、取圆模块、坐标对应模块；所述FPGA单元包括SDRAM、SDRAM数据读写模块、SD卡数据写入模块、LED显示控制模块。本发明LED旋转显示的速率以及清晰度高，能够更好的显示图像。
【IPC分类】H04N5/262, G09G3/32
【公开号】CN105072352
【申请号】CN201510235808
【发明人】周全, 黄泽宇
【申请人】南京东敞数字科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年5月11日