高密度小间距LED显示控制系统设计
发布时间：2021-05-11 20:21
高密度小间距LED显示屏具有无缝拼接、动态响应速度快、高灰高刷和广视角等优点,广泛应用于金融、交通、医疗、电视节目演播厅、展览馆等场合,在室内显示领域得到了广泛的推广。随着显示技术的发展,像素点间距变小,单位面积的像素密度变高,并且LED箱体要求高性价比、轻薄化及高可靠性,这对LED显示控制系统提出新的要求。对此,本文首先完成了LED显示控制系统总体设计,接着完成了小型接收卡硬件设计,介绍了各个功能模块芯片选取及电路原理图,完成了FPGA内部程序设计,包括视频图像截取模块、SDRAM控制模块、千兆以太网接收模块和GAMMA校正模块,优化了硬件设计和软件设计流程,实现了接收卡小型化,提高了接收单卡带载像素点数,并且使控制系统能结合高精度一致化校正技术,实现高质量显示效果。接收卡在线更新程序过程中会遇到掉电或误擦除程序等突发情况,导致写入Flash程序出错,重新起电后,接收卡调用错误FPGA程序,导致控制系统不能正常工作。为了提高控制系统的容错率,增强系统的安全性,完成了FPGA多重配置软件设计,在配置模块Flash固定区域存储一个备用程序,当更新出错时控制系统能切换程序,调用备用程序完成...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 课题背景及研究意义
1.1.1 小间距LED显示屏研究现状
1.1.2 LED显示控制系统技术发展趋势
1.2 本文的主要研究内容
第2章 高密度小间距LED显示控制系统总体设计
2.1 系统的设计目标
2.2 系统设计总体框架
2.3 系统主要模块功能介绍
2.4 本章小结
第3章 小型接收卡硬件设计与实现
3.1 接收卡硬件总体设计
3.2 接收卡各部分电路设计
3.2.1 FPGA芯片选型
3.2.2 电源模块设计
3.2.3 配置模块设计
3.2.4 动态内存模块设计
3.2.5 千兆以太网接口模块设计
3.2.6 其他电路模块设计
3.2.7 电路实现
3.3 FPGA内部程序设计
3.3.1 FPGA总体模块架构
3.3.2 视频图像截取模块设计
3.3.3 SDRAM控制模块设计
3.3.4 千兆以太网接收模块设计
3.3.5 GAMMA校正模块设计
3.4 本章小结
第4章 FPGA多重配置设计
4.1 多重配置应用背景
4.2 多重配置原理
4.2.1 FPGA配置过程
4.2.2 Multiboot配置相关寄存器
4.2.3 Multiboot原理
4.3 多重配置软件设计
4.4 本章小结
第5章 系统测试
5.1 接收卡功能测试
5.2 多重配置测试
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文的主要工作与成果
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]LED显示屏技术分析与产业发展研究[J]. 郑东吉. 无线互联科技. 2017(15)
[2]基于FPGA的HDMI视频流图像处理的系统设计[J]. 潘磊,葛中芹,庄建军,张志俭. 实验室研究与探索. 2015(10)
[3]单片机控制的LED显示屏控制系统分析与研究[J]. 王海梅,高敏. 山东工业技术. 2015(04)
[4]单片机LED显示屏控制系统的设计与实现[J]. 张志鹏. 电子技术与软件工程. 2014(17)
[5]新型显示技术发展研究[J]. 孔彬. 中国数字电视. 2013(Z2)
[6]全彩色LED显示屏散热技术的研究[J]. 燕希,景占荣. 电子设计工程. 2013(15)
[7]基于ARM的多通道SPI Flash控制器设计[J]. 唐琳,方方,张保静,邱瑞阳. 核电子学与探测技术. 2012(05)
[8]基于Xilinx FPGA的SPI Flash控制器设计与验证[J]. 关珊珊,周洁敏. 电子器件. 2012(02)
[9]基于FPGA的全彩色高清大屏LED扫描控制系统的设计[J]. 朱玮鹏,王玲. 世界科技研究与发展. 2012 (01)
[10]通用SPI Flash控制器的设计与验证[J]. 罗莉,夏军,邓宇. 计算机工程. 2011(08)
硕士论文
[1]基于FPGA实现光色度校正功能的LED全彩屏控制系统[D]. 陈育涛.华南理工大学 2016
[2]图文显示控制系统设计与实现[D]. 姬洲.西安电子科技大学 2012
[3]基于FPGA的点对点以太网接口设计实现[D]. 王飞.西安电子科技大学 2011
[4]基于FPGA的LED视频显示屏控制系统的设计[D]. 徐绘峰.武汉科技大学 2010
[5]LED显示屏嵌入式集中控制系统的研究与实现[D]. 胡锐.南京航空航天大学 2010
本文编号：3182046
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 课题背景及研究意义
1.1.1 小间距LED显示屏研究现状
1.1.2 LED显示控制系统技术发展趋势
1.2 本文的主要研究内容
第2章 高密度小间距LED显示控制系统总体设计
2.1 系统的设计目标
2.2 系统设计总体框架
2.3 系统主要模块功能介绍
2.4 本章小结
第3章 小型接收卡硬件设计与实现
3.1 接收卡硬件总体设计
3.2 接收卡各部分电路设计
3.2.1 FPGA芯片选型
3.2.2 电源模块设计
3.2.3 配置模块设计
3.2.4 动态内存模块设计
3.2.5 千兆以太网接口模块设计
3.2.6 其他电路模块设计
3.2.7 电路实现
3.3 FPGA内部程序设计
3.3.1 FPGA总体模块架构
3.3.2 视频图像截取模块设计
3.3.3 SDRAM控制模块设计
3.3.4 千兆以太网接收模块设计
3.3.5 GAMMA校正模块设计
3.4 本章小结
第4章 FPGA多重配置设计
4.1 多重配置应用背景
4.2 多重配置原理
4.2.1 FPGA配置过程
4.2.2 Multiboot配置相关寄存器
4.2.3 Multiboot原理
4.3 多重配置软件设计
4.4 本章小结
第5章 系统测试
5.1 接收卡功能测试
5.2 多重配置测试
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文的主要工作与成果
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]LED显示屏技术分析与产业发展研究[J]. 郑东吉. 无线互联科技. 2017(15)
[2]基于FPGA的HDMI视频流图像处理的系统设计[J]. 潘磊,葛中芹,庄建军,张志俭. 实验室研究与探索. 2015(10)
[3]单片机控制的LED显示屏控制系统分析与研究[J]. 王海梅,高敏. 山东工业技术. 2015(04)
[4]单片机LED显示屏控制系统的设计与实现[J]. 张志鹏. 电子技术与软件工程. 2014(17)
[5]新型显示技术发展研究[J]. 孔彬. 中国数字电视. 2013(Z2)
[6]全彩色LED显示屏散热技术的研究[J]. 燕希,景占荣. 电子设计工程. 2013(15)
[7]基于ARM的多通道SPI Flash控制器设计[J]. 唐琳,方方,张保静,邱瑞阳. 核电子学与探测技术. 2012(05)
[8]基于Xilinx FPGA的SPI Flash控制器设计与验证[J]. 关珊珊,周洁敏. 电子器件. 2012(02)
[9]基于FPGA的全彩色高清大屏LED扫描控制系统的设计[J]. 朱玮鹏,王玲. 世界科技研究与发展. 2012 (01)
[10]通用SPI Flash控制器的设计与验证[J]. 罗莉,夏军,邓宇. 计算机工程. 2011(08)
硕士论文
[1]基于FPGA实现光色度校正功能的LED全彩屏控制系统[D]. 陈育涛.华南理工大学 2016
[2]图文显示控制系统设计与实现[D]. 姬洲.西安电子科技大学 2012
[3]基于FPGA的点对点以太网接口设计实现[D]. 王飞.西安电子科技大学 2011
[4]基于FPGA的LED视频显示屏控制系统的设计[D]. 徐绘峰.武汉科技大学 2010
[5]LED显示屏嵌入式集中控制系统的研究与实现[D]. 胡锐.南京航空航天大学 2010
本文编号：3182046
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