LED全彩大屏幕關鍵技術應用研究

呂寧

摘要：文章首先針對LED的硬件結構做出必要的說明，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技術展開討論，對于加深LED相關領域的了解有著一定的積極意義。發光二極管（LED）大屏幕顯示技術，在當前社會環境中占據有重要地位。其技術與液晶屏幕等類似顯示設備相比，具有技術簡單、投資以及生產成本較低等特征，因此其應用狀況一直發展良好。

關鍵詞：LED 屏幕 技術

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技術的發展方向看，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。當前在市場環境中，質量較高的LED全彩屏像素密度已經可以達到100000pixel/m2，灰度達到1024級，亮度則可以實現10000cd/m2，并且其相對大型的應用已經超過百平米，整個配套顯示控制系統可以經由光纖實現數據傳輸，并且采用專用灰度控制芯片進行灰度控制。這種技術發展前沿雖然成本仍然居高不下，但是本身卻成為了標明LED發展方向的重要特征。

一個相對典型的LED同步顯示系統，其構成參見圖1。

從圖1中可以看出，用于控制整個系統工作的PC機，負責在實現控制的同時實現與工作人員之間的溝通和信息交換，并且通過DVI接口或USB接口與發送卡保持聯系。DVI接口將接收到的信號轉化成為24位并行數字總線信號，并且進一步傳輸給FPGA單元，并且在FPGA單元中進一步轉化成為以太網的數據幀格式加以傳輸。在接收端，同樣由以太網接收負責接收，并且將相應信息發送至FPGA單元中，執行與發送端逆向的數據處理流程，并且經由LED驅動電路實現對于LED屏幕的控制。

2 LED顯示系統的實現

綜合LED的硬件邏輯工作結構可以發現，在整個系統中，發送卡和接收卡是不容忽視的兩個重要核心所在。除去經由以太網發送和接受數據的以太網接口，以及與PC控制端進行聯系的接口以外，即可以發現整個LED顯示系統的核心在于以FPGA作為突出代表的發送卡和接收卡，并且進一步將發送卡職能視為整個LED系統的前端數據處理節點，而將接收卡視為后端數據處理節點。

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

在前端數據處理環節中，相應的控制信號首先進入顯示區域選擇，用以實現對于控制幀存儲器的相應數據接收工作。幀存儲器的作用，則在于對相應的數據信息實現存儲，這種類似于緩存的存儲方式，對于降低視頻數據頻率有著積極價值，便于實現數據傳輸和后端數據處理的更為流暢展開。反γ校正則負責實現對于灰度數據的二次校正，是將控制電壓和亮度的關系恢復成為線性關系的重要環節，用以確保LED圖像能夠正常顯示。而并串轉換則用以將并行數據串行化，便于實現傳輸。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，確保不會發生擁塞或者數據丟失。

而對于后端數據處理而言，則首先將傳輸過來的數據進行重新組合，形成適合大屏數據鎖存與顯示的數據格式，而后進一步由兩個存儲器交替執行讀寫操作，形成數據處理流水線。之后24路并行信號展開對于數據的重組，將數據按照灰度權重值進行分類并且分別存儲在留個數據段中，即實現分場存儲。進一步由數據重組模塊將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據存入對應的8個數據段。存儲器數據總線寬度為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。在完成后端數據處理之后，進一步展開顯示驅動的控制，確保能夠使LED屏幕進行正確顯示。

3 結語

LED大屏幕在經濟性以及實用性方面都具有良好表現，必然在未來呈現出更為突出的適用性，為當前我國社會技術以及經濟的建設作出貢獻?；诖朔N考慮，必須對相關領域中的技術有更為深入的認識，唯有如此才能切實把握LED發展脈搏，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硬件設計及實現[D].大連理工大學，2008.

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