描述了一个使用FPGA控制LED矩阵屏幕的系统。统使用Verilog HDL编程实现LED屏幕特征,显示图像和简单动画效果的代码,并编译和在Quartus II平台上模拟。统稳定可靠,性能强劲。
[关键词] FPGA;点阵LED;动态显示引言LED显示技术与投影显示,液晶显示,激光显示等大屏幕显示技术相比具有独特的优势。
如:高亮度,宽视角和可定制的屏幕形状等等。些功能使LED显示屏广泛应用于工业,新闻广播和体育比赛等各个领域。前市场上的LED显示系统通常使用单片微计算机作为主控制芯片来连接I / O扩展电路以控制LED显示器。是,对于大屏幕LED显示屏,扫描速度必须快,单片机内部资源较少,处理速度慢,很多情况下很难满足系统要求。时,产品的灵活性和稳定性也在一定程度上受到影响。FPGA处理器具有快速处理速度,大量可编程逻辑单元和许多布线资源。们在处理高速数据应用方面具有明显的优势。们具有丰富的引脚资源和可扩展性。此,基于FPGA的宽屏LED显示屏已成为当今应用的热门话题。
制器系统架构该系统中使用的FPGA芯片是Altera Cyclone II EP2C35系列。
芯片拥有33,216个逻辑单元和322个引脚,是一个功能非常强大的FPGA芯片,具有非常强大的内部资源。统使用Verilog HDL语言编译系统代码,显示双色显示控制字符和简单动画。
系统包括一个FPGA系统板,一个74HC595移位寄存器组,一个74HC138行选择信号发生电路,一个三极管控制电路,以及一个8色8位8位点阵。屏幕。构如图1所示。能单元利用动态线性扫描显示实现控制系统显示的原理,这也是系统显示的关键技术。体实现方法如下:首先,通过移位寄存器组将相应行的数据发送到显示模块列的末尾,然后是相应的行用解码电路照亮; OK可以依次执行线性扫描中动态显示的控制。图2所示,这是一个16 x 16点矩阵图,其中Column是LED点阵中LED的负端,而Row是LED的正端。
显示过程中,首先选择要显示的行(Line),然后将相应的行数据应用于列。如,当要点亮第一行时,将高电平的Row0分配给控制电路,然后在列上输出相应的信号值。据这个原理,当Row1为高电平时,第二行亮。此类推,然后返回显示屏,实现动态显示的目标。该系统中,74HC138用于形成行解码电路4-16,并且三极管复合解码电路和控制电路一起构成系统行扫描控制。
FPGA记录要显示的字符和图形数据,然后通过由74HC595组成的32位移位寄存器传递给列,并通过行扫描控制完成显示。图像的动画显示中,热敏元件系统可以执行图像的左右移动并上下移动四个动画效果。系统的动画显示的原理是将图像数据的临时存储单元添加到显示控制。和列扫描器从临时图像数据存储单元获取数据,并且FPGA还首先将字符和图像数据放置在临时存储单元中。这种方式,动画效果成为临时图像存储单元上的数据处理问题,这简化了问题并且便于动画的显示。系统专为满足多色显示要求而设计:双色LED阵列显示器(红色,绿色)和32位移位寄存器中的两组,确保硬件支持。
示三种颜色(红色,黄色和绿色)。查时,根据每个点所需的颜色,可以通过调整移位寄存器的输出来完成。现结果和结论基于FPGA的宽屏显示控制器基于上述搜索结果。图3所示:系统采用FPGA控制LED点阵显示,显示基本字符和双色LED点阵的简单动画效果。提供了更高的稳定性和灵活性,并使系统设计更具可扩展性。此,它具有很高的研究和实用价值。
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