呂寧

摘要：文章首先針對LED的硬件結(jié)構(gòu)做出必要的說明，而后進一步針對當前LED顯示工作的實際展開狀況，就其軟件層面的相關(guān)技術(shù)展開討論，對于加深LED相關(guān)領(lǐng)域的了解有著一定的積極意義。發(fā)光二極管（LED）大屏幕顯示技術(shù)，在當前社會環(huán)境中占據(jù)有重要地位。其技術(shù)與液晶屏幕等類似顯示設(shè)備相比，具有技術(shù)簡單、投資以及生產(chǎn)成本較低等特征，因此其應(yīng)用狀況一直發(fā)展良好。

關(guān)鍵詞：LED 屏幕 技術(shù)

中圖分類號：TN873 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）12-0112-01

1 LED大屏幕的硬件體系分析

就當前LED技術(shù)的發(fā)展方向看，高分辨率、高灰度級、高亮度、柔性等特征都成為其主要的進步特征。當前在市場環(huán)境中，質(zhì)量較高的LED全彩屏像素密度已經(jīng)可以達到100000pixel/m2，灰度達到1024級，亮度則可以實現(xiàn)10000cd/m2，并且其相對大型的應(yīng)用已經(jīng)超過百平米，整個配套顯示控制系統(tǒng)可以經(jīng)由光纖實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并且采用專用灰度控制芯片進行灰度控制。這種技術(shù)發(fā)展前沿雖然成本仍然居高不下，但是本身卻成為了標明LED發(fā)展方向的重要特征。

一個相對典型的LED同步顯示系統(tǒng)，其構(gòu)成參見圖1。

從圖1中可以看出，用于控制整個系統(tǒng)工作的PC機，負責在實現(xiàn)控制的同時實現(xiàn)與工作人員之間的溝通和信息交換，并且通過DVI接口或USB接口與發(fā)送卡保持聯(lián)系。DVI接口將接收到的信號轉(zhuǎn)化成為24位并行數(shù)字總線信號，并且進一步傳輸給FPGA單元，并且在FPGA單元中進一步轉(zhuǎn)化成為以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀格式加以傳輸。在接收端，同樣由以太網(wǎng)接收負責接收，并且將相應(yīng)信息發(fā)送至FPGA單元中，執(zhí)行與發(fā)送端逆向的數(shù)據(jù)處理流程，并且經(jīng)由LED驅(qū)動電路實現(xiàn)對于LED屏幕的控制。

2 LED顯示系統(tǒng)的實現(xiàn)

綜合LED的硬件邏輯工作結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，在整個系統(tǒng)中，發(fā)送卡和接收卡是不容忽視的兩個重要核心所在。除去經(jīng)由以太網(wǎng)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)接口，以及與PC控制端進行聯(lián)系的接口以外，即可以發(fā)現(xiàn)整個LED顯示系統(tǒng)的核心在于以FPGA作為突出代表的發(fā)送卡和接收卡，并且進一步將發(fā)送卡職能視為整個LED系統(tǒng)的前端數(shù)據(jù)處理節(jié)點，而將接收卡視為后端數(shù)據(jù)處理節(jié)點。

從軟件處理能力角度看，前端數(shù)據(jù)處理節(jié)點要求能夠勝任每秒不低于60幀的圖像數(shù)據(jù)處理速度，并且采用FPGA對數(shù)據(jù)展開流水線處理。其邏輯職能參見圖2。

在前端數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)中，相應(yīng)的控制信號首先進入顯示區(qū)域選擇，用以實現(xiàn)對于控制幀存儲器的相應(yīng)數(shù)據(jù)接收工作。幀存儲器的作用，則在于對相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)存儲，這種類似于緩存的存儲方式，對于降低視頻數(shù)據(jù)頻率有著積極價值，便于實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和后端數(shù)據(jù)處理的更為流暢展開。反γ校正則負責實現(xiàn)對于灰度數(shù)據(jù)的二次校正，是將控制電壓和亮度的關(guān)系恢復(fù)成為線性關(guān)系的重要環(huán)節(jié)，用以確保LED圖像能夠正常顯示。而并串轉(zhuǎn)換則用以將并行數(shù)據(jù)串行化，便于實現(xiàn)傳輸。多個模塊之間的工作展開需要用同步控制器進行同步控制，確保不會發(fā)生擁塞或者數(shù)據(jù)丟失。

而對于后端數(shù)據(jù)處理而言，則首先將傳輸過來的數(shù)據(jù)進行重新組合，形成適合大屏數(shù)據(jù)鎖存與顯示的數(shù)據(jù)格式，而后進一步由兩個存儲器交替執(zhí)行讀寫操作，形成數(shù)據(jù)處理流水線。之后24路并行信號展開對于數(shù)據(jù)的重組，將數(shù)據(jù)按照灰度權(quán)重值進行分類并且分別存儲在留個數(shù)據(jù)段中，即實現(xiàn)分場存儲。進一步由數(shù)據(jù)重組模塊將24路信號串行移位到8bit寄存器，再并行輸入24個鎖存器，通過顏色位選擇器將數(shù)據(jù)存入對應(yīng)的8個數(shù)據(jù)段。存儲器數(shù)據(jù)總線寬度為24bit，每24bit可存儲8個像素中每個像素的3個顏色比特值，每個段用來存儲所有像素顏色的同一比特值。在完成后端數(shù)據(jù)處理之后，進一步展開顯示驅(qū)動的控制，確保能夠使LED屏幕進行正確顯示。

3 結(jié)語

LED大屏幕在經(jīng)濟性以及實用性方面都具有良好表現(xiàn)，必然在未來呈現(xiàn)出更為突出的適用性，為當前我國社會技術(shù)以及經(jīng)濟的建設(shè)作出貢獻。基于此種考慮，必須對相關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)有更為深入的認識，唯有如此才能切實把握LED發(fā)展脈搏，切實推動其進步。

參考文獻

[1]王臣凱.LED大屏幕同步顯示系統(tǒng)硬件設(shè)計及實現(xiàn)[D].大連理工大學(xué)，2008.

[2]諸昌鈴.LED顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術(shù)[M].成都：電子科技大學(xué)出版社，2000.