嵌入式LED智能玻璃显示屏控制系统设计
发布时间：2021-09-04 00:57
传统的LED智能玻璃显示屏的控制系统需要以计算机作为视频源进行实时的视频输出,但在小规模场合中使用不够方便,因此本文设计了一种脱离实时视频源、便携的视频播放控制系统。该系统主要由视频输出单元和视频转发单元两部分组成,视频输出单元采用搭载操作系统的CPU+FPGA双核架构,CPU通过USB接口对U盘中视频数据进行读取,通过在CPU特定内置APP中进行地址映射图绘制,生成地址映射数据,并将视频数据和映射数据发送至FPGA,FPGA对视频数据重新排序,通过光纤发送至视频转发单元,视频转发单元接收并选取其中一部分视频数据,反Gamma校正后发送至驱动系统实现对显示屏上LED的控制,采用多个视频转发单元级联方式驱动大规模LED智能玻璃显示屏。此系统给产品应用带来了方便,具有更广泛的应用范围。
【文章来源】：液晶与显示. 2020,35(11)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
LED智能玻璃显示系统
如图2所示，视频输出单元由CPU和FPGA两部分组成。CPU部分由CPU、EMMC、DDR、WIFI以及电源管理模块组成。在此之中CPU选用瑞芯微电子的RK3288处理器，该处理器采用四核Cortex-A17架构，最高支持4 K10bits H265/264视频解码以及多路视频输出，可以保证在提供可视化操作界面的同时向FPGA部分发送RGB视频数据，以实现本系统所需功能[8]。EMMC以及DDR选用KLMAG1JETD-B041N和K4B4G1646E-BMMA两款芯片，二者分别作为系统存储器以及系统缓存单元。WIFI选择AP6335无线WIFI模块，用以实现系统所需的网络功能，电源管理模块以ACT8846QM490-T芯片为核心，该芯片被设计专用于RK3288系列芯片电源管理。FPGA部分由FPGA、SSRAM、光纤接口组成。在此之中，FPGA选用Xilinx公司的Spartan-6系列的XC6SLX45TFPGA芯片，该芯片最大支持可达3.2Gbps的高速串行收发器，可以满足本系统所需的光纤传输速率需求。SSRAM选用IS61LPS204836B-200TQLI，该芯片最多可存72Mb数据，读写速率可达200 MHz，能够满足本系统所需的1 080P的视频数据读写要求。
如图3所示，视频转发单元以FPGA为核心，FPGA芯片同样选用Xilinx公司的Spartan-6系列的XC6SLX45TFPGA芯片。视频转发单元在功能上可分为光纤模块、数据选取以及处理模块、数据发送模块3部分。其中光纤模块为修改过的Aurora＿8b10bIP核，通过修改Aurora＿8b10bIP核的程序，使其可以同时作为接收端和发送端分别与两个不同的对象建立光纤通道，实现视频转发单元之间的光纤级联[11-12]。系统上电后，光纤模块先接收由上一级通过光纤发送的RGB视频数据，并将数据选取以及处理模块处理后的RGB视频数据通过光纤发送至下一级。数据选取以及处理模块先将光纤接收到的数据通过简单双口RAM去除其中的无效数据，之后通过对大小固定的另一个双口RAM进行写操作来将RGB视频数据分组。具体为设置一个初始值为0的寄存器，每次双口RAM写满后会对该寄存器进行加一操作并从地址零开始继续写入下一部分数据，直至寄存器的值与板载拨码开关所设置的数值一致，便停止写入RGB视频数据，并对此时双口RAM中的数据进行反伽马校正处理[13-14]。数据发送模块将反伽马校正后的数据进行并转串处理，生成与驱动电路匹配的时钟后发送至驱动电路，实现LED智能玻璃显示屏的控制。4 乒乓操作
本文编号：3382226
【文章来源】：液晶与显示. 2020,35(11)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
LED智能玻璃显示系统
如图2所示，视频输出单元由CPU和FPGA两部分组成。CPU部分由CPU、EMMC、DDR、WIFI以及电源管理模块组成。在此之中CPU选用瑞芯微电子的RK3288处理器，该处理器采用四核Cortex-A17架构，最高支持4 K10bits H265/264视频解码以及多路视频输出，可以保证在提供可视化操作界面的同时向FPGA部分发送RGB视频数据，以实现本系统所需功能[8]。EMMC以及DDR选用KLMAG1JETD-B041N和K4B4G1646E-BMMA两款芯片，二者分别作为系统存储器以及系统缓存单元。WIFI选择AP6335无线WIFI模块，用以实现系统所需的网络功能，电源管理模块以ACT8846QM490-T芯片为核心，该芯片被设计专用于RK3288系列芯片电源管理。FPGA部分由FPGA、SSRAM、光纤接口组成。在此之中，FPGA选用Xilinx公司的Spartan-6系列的XC6SLX45TFPGA芯片，该芯片最大支持可达3.2Gbps的高速串行收发器，可以满足本系统所需的光纤传输速率需求。SSRAM选用IS61LPS204836B-200TQLI，该芯片最多可存72Mb数据，读写速率可达200 MHz，能够满足本系统所需的1 080P的视频数据读写要求。
如图3所示，视频转发单元以FPGA为核心，FPGA芯片同样选用Xilinx公司的Spartan-6系列的XC6SLX45TFPGA芯片。视频转发单元在功能上可分为光纤模块、数据选取以及处理模块、数据发送模块3部分。其中光纤模块为修改过的Aurora＿8b10bIP核，通过修改Aurora＿8b10bIP核的程序，使其可以同时作为接收端和发送端分别与两个不同的对象建立光纤通道，实现视频转发单元之间的光纤级联[11-12]。系统上电后，光纤模块先接收由上一级通过光纤发送的RGB视频数据，并将数据选取以及处理模块处理后的RGB视频数据通过光纤发送至下一级。数据选取以及处理模块先将光纤接收到的数据通过简单双口RAM去除其中的无效数据，之后通过对大小固定的另一个双口RAM进行写操作来将RGB视频数据分组。具体为设置一个初始值为0的寄存器，每次双口RAM写满后会对该寄存器进行加一操作并从地址零开始继续写入下一部分数据，直至寄存器的值与板载拨码开关所设置的数值一致，便停止写入RGB视频数据，并对此时双口RAM中的数据进行反伽马校正处理[13-14]。数据发送模块将反伽马校正后的数据进行并转串处理，生成与驱动电路匹配的时钟后发送至驱动电路，实现LED智能玻璃显示屏的控制。4 乒乓操作
本文编号：3382226
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