基于SoC FPGA芯片的异步全彩LED显示控制器解决方案
时间:07-05 10:15 阅读:2028次
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简介:本文分析了市场上常见的异步全彩LED显示控制方案,提出了基于京微雅格Soc FPGA的针对门楣广告应用的优化解决方案。在单主控的情况下实现了高灰度,高刷新的异步全彩LED显示,方案性价比高。
1 LED显示屏市场概况
全彩LED显示被普遍应用于户外及室内的大型广告、舞台背景等场合(大多是同步显示),随着价格的下降,全彩LED显示已经开始被使用于门楣广告(异步显示)。当前门楣广告一般采用单双色LED显示,市场需求大。与单双LED相比,全彩LED能够展现更丰富的内容,如真彩图片,动画,视频等,全彩LED显示将是门楣广告屏的发展趋势。
图1:中国LED显示屏产值(数据来源:GLII)
2 市场流行方案的介绍
目前市场上比较流行的方案有以下几种:
1) ARM-CortexA8 + FPGA解决方案:
图2:ARM-CortexA8 + FPGA方案框图
特点:功能齐全,其中ARM Cortex-A8可以实现对主流视频格式的解码,但是方案成本偏高,对于门楣广告这种小屏显示的使用场景来说有些浪费。
2) ARM Cortex-M4解决方案:
图3:ARM Cortex-M4方案框图
特点:结构简单,但是由于没有使用FPGA,ARM Cortex-M4的实时性及速度无法满足全彩LED显示的控制要求,所以只能实现“七彩”显示,而不能实现真正意义上的全彩显示。
3) FPGA解决方案:
图4:单FPGA方案框图
特点:是同步全彩控制系统的一个衍生产品,实现简单的录制,功能相对单一。
3 京微雅格SoC FPGA方案
京微雅格CME-M5系列 FPGA集成了增强型8051 MCU,兼容标准8051指令集,12倍于标准8051的MIPS,频率最高可达200MHz,支持高达8MB数据及代码空间扩展,支持硬件32/16- bit MDU(Multiplication Division Unit),128K Byte SPRAM,可作为8051的代码或数据存储器,集成片上调试系统OCDS,支持JTAG在线调试;外设有3个16-bit定时器,1个16-bit看门狗,1个I2C接口,1个SPI接口,2个USART接口,1个RTC实时时钟,8通道DMA;支持STOP,IDLE电源管理模式。支持基于 MSS(Microcontroller Subsystem)的系统编程、系统多配置、系统在线更新、动态频率切换等特性。CME-M5内部结构框图见图5。
图5:京微雅格CME-M5器件结构框图