基于fpga的led彩屏控制课程设计.doc

综合课程设计 题目（中文） 彩色LED控制器的设计 摘 要 LED 显示屏是由发光二极管点阵模块组成的大屏幕显示系统，可以动态显示文字、图像和视频等信息，其使用寿命长，可靠性高，功耗低，亮度高，色彩丰富，已在工业、交通、商业广告、信息发布、体育比赛等领域得到了广泛的应用。本文的研究对象为全彩色 LED 点阵显示屏控制器，提出了一个基于 FPGA 的软件和硬件结合的控制器实现方案。该控制器主要包括以太网接口模块、FPGA 控制模块、DDR 缓存模块和 LED 驱动电路模块。上位机软件将信息源（文字、图像或视频）载入后将其通过网线发送到与其IP地址匹配的控制器。控制器上的以太网芯片将数据以帧形式传送到FPGA控制模块，该模块对接收的数据帧进行解码，并对图像数据进行γ反校正与位分离重组。DDR SDRAM 的作用是为 FPGA 缓存数据。最终，待显示数据和控制信号被送到LED驱动电路，驱动 LED 屏进行显示。FPGA控制模块的设计是LED显示屏控制器设计的核心内容，其功能模块有：灰度级产生模块、DDR读写控制模块、扫描与驱动控制模块和时钟模块。 灰度级产生模块用于产生 256 级灰度。DDR读写控制模块包括读地址产生模块、写地址产生模块和读写控制模块。读地址产生模块按照颜色和权重来产生读地址，写地址产生模块按照颜色数据来产生灰度数据的存储目的地址，读写控制模块控制 DDR 存储器的读写操作。 LED 扫描与驱动控制模块产生驱动控制信号并将图像数据送到驱动电路。时钟模块为相关模块产生所需的时钟信号。本文对全彩色 LED 点阵显示屏控制器的总体设计方案以及各模块的硬/软件设计进行了详细阐述，测试结果表明，该设计实现灵活，效果较好。 关键词：LED 显示屏，全彩色，FPGA，DDR读写，扫描 目录 TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc1583 摘要 l _Toc12460 目录 l _Toc28348 第 1 章 绪论 l _Toc14501 1.1 LED 显示屏系统概述 l _Toc22670 1.1.1 LED 显示屏发展回顾 l _Toc8730 1.2 FPGA 及开发工具介绍 l _Toc8974 1.3 课题研究的目的、意义及主要研究内容 l _Toc15126 第 2 章 LED 器件基本原理及相关知识介绍 l _Toc18240 2.1 发光二级管特性 l _Toc30507 2.2 LED 器件的驱动方式 l _Toc13986 2.3 LED 显示板的信号接口 l _Toc25928 第 3 章 LED 点阵显示屏控制器的软件设计 l _Toc16931 第 4章 总结与展望 l _Toc8535 参考文献 调试\安装 5）.存在不足,今后努力的方向 6).致谢 3．最后上交学生装订好的论文、光盘、记录表、成绩单 4．光盘里的文件夹命名为：学号_姓名_年级专业班级 文件夹里包括的文件有：论文、ppt、英文翻译 1） 论文的文件名格式：学号_姓名_年级专业班号_题目（论文）_完成日期doc 2） ppt的文件名格式：学号_姓名_年级专业班号_题目（ppt）_完成日期ppt 3) 英文翻译的文件名格式：学号_姓名_年级专业班号_题目（英文翻译）_完成日期doc 例如： 答辩问题5个， 侧重总体思路一个 软件或硬件一个 翻译一个 其他2个