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摘 要：本文提出了一種LED控制卡點(diǎn)陣屏實(shí)現(xiàn)256級灰度顯示的新方法。詳細(xì)分析了其工作原理。并依據(jù)其原理，設(shè)計(jì)出了基于FPGA 的控制電路。
關(guān)鍵詞：LED控制卡，LED條屏控制卡，GPRS/短信LED控制卡
引言
點(diǎn)陣屏LED控制卡在很多領(lǐng)域越來越顯示出其廣闊的應(yīng)用前景，本文提出一種新的LED控制方式，即逐位分時(shí)控制方式。隨著大規(guī)模可編程邏輯器件的出現(xiàn)，由純硬件LED控制卡完成的高速、復(fù)雜控制成為可能。逐位分時(shí)點(diǎn)亮工作原理所謂逐位分時(shí)點(diǎn)亮，即從一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)中依次提取出一位數(shù)據(jù)，分8次點(diǎn)亮對應(yīng)的像素，每一位對應(yīng)的每一次點(diǎn)亮?xí)r間與關(guān)斷時(shí)間的占空比不同。如果點(diǎn)亮?xí)r間從低位到高位依次遞增，則合成的點(diǎn)亮?xí)r間將會有256 種組合。定義點(diǎn)亮?xí)r間加上關(guān)斷時(shí)間為一個(gè)時(shí)間單位。如果定義數(shù)據(jù)位“1”有效(點(diǎn)亮)，“0”無效(熄滅)，則數(shù)據(jù)從00H到FFH時(shí)的不同點(diǎn)亮?xí)r間。數(shù)據(jù)每增1，點(diǎn)亮?xí)r間增加T/128。根據(jù)點(diǎn)亮?xí)r間與亮度基本為線性關(guān)系的原理，從0~255T/128的點(diǎn)亮?xí)r間則對應(yīng)256級亮度。當(dāng)然，這個(gè)亮度是時(shí)間上的累加效果。如果把一個(gè)點(diǎn)陣屏LED控制卡所有像素對應(yīng)的同一數(shù)據(jù)位點(diǎn)亮一遍稱為一場的話，那么8位數(shù)據(jù)共需8場顯示完，稱為“8場原理”。
電路設(shè)計(jì)
點(diǎn)陣屏LED控制卡通常要具有能遠(yuǎn)程同步實(shí)時(shí)顯示計(jì)算機(jī)視頻信號的功能，涉及到的電路包括：數(shù)字視頻信號的采集、數(shù)字信號的格式轉(zhuǎn)換及非線性校正、遠(yuǎn)程傳輸及接收、灰度顯示LED控制電路、LED點(diǎn)陣顯示電路等。本文重點(diǎn)討論“顯示LED控制卡電路”的設(shè)計(jì)，控制對象以紅、綠雙基色LED點(diǎn)陣屏、1/16掃描顯示電路為例。因?yàn)楸豢貙ο鬄?1/16掃描顯示電路，所以顯示屏每16行只需要一路數(shù)據(jù)信號即可。DRout1、 DGout1即為第一個(gè)16行的紅、綠基色輸出信號；DRout2、DGout2 為第2個(gè)16行的紅、綠基色輸出信號。以此類推。Ha、Hb、Hc、Hd的二進(jìn)制編碼，定義當(dāng)前的數(shù)據(jù)輸出應(yīng)是16行中的哪一行。CP信號為數(shù)據(jù)串行輸出的同步移位脈沖。LE信號為一行串行數(shù)據(jù)輸出 結(jié)束后的鎖存脈沖, LE每有效一次，Ha、Hb、Hc、Hd 二進(jìn)制編碼狀態(tài)增1。EA為灰度控制信號，其寬度為在一個(gè)時(shí)間單位T內(nèi)LED的點(diǎn)亮?xí)r間。當(dāng)然, 不同的數(shù)據(jù)位其寬度不同。一個(gè)時(shí)間單位T即一行串行數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間，也即LE信號的周期，其大小取決于屏寬的像素點(diǎn)數(shù)量和CP信號的頻率。DRin1~8 和DGin1~8 為紅、綠數(shù)據(jù)輸入信號，分別對應(yīng)第1個(gè)16行點(diǎn)陣區(qū)到第8個(gè)16行點(diǎn)陣區(qū)。Cpin為同步脈沖，一個(gè)脈沖對應(yīng)一位數(shù)據(jù)，8個(gè)脈沖對應(yīng)一個(gè)像素點(diǎn)的8位數(shù)據(jù) 輸入。H信號為行同步脈沖，一行數(shù)據(jù)輸入結(jié)束，H信號有效一次。V為幀同步脈沖，一幀(16行)數(shù)據(jù)輸入結(jié)束，V信號有效一次。上述信號均為前級系統(tǒng)提供的信號。
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