基于ARM和FPGA的LED智能玻璃显示系统研究
本文选题:LED智能玻璃 切入点:MCU控制器 出处:《大连海事大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着科学技术的发展,LED显示凭借着自身的优势广泛应用在各个场所,成为信息传播、广告宣传最为常见的显示媒体。LED智能玻璃显示屏作为新型的显示材料出现在人们眼前,其不仅具有传统LED的显示特性,还拥有建筑特性。我国LED智能玻璃的显示技术正处于研究阶段。本文是在对LED智能玻璃以及LED显示技术研究的基础上,设计了一种全彩色LED智能玻璃显示方案,开发了一种基于ARM和FPGA的LED智能玻璃显示系统。显示系统主要由五部分组成:视频生成系统、坐标映射系统、MCU控制器、传输系统、驱动系统。视频生成系统主要是根据要显示LED智能玻璃的分辨率来制作与其对应分辨率的视频,并将该视频源通过DVI线输入到MCU控制器中。坐标映射系统用来绘制扫描方式,扫描方式的作用是根据所需要的视频分辨率建立一个二维坐标空间,配置每个像素点的端口坐标,扫描方式的改变则对应着像素点的坐标变换。MCU控制器通过DVI线接收视频生成系统提供的的视频源,经过DVI解码电路将视频源信号解码为R、G、B像素数据,并将其送入视频处理单元进行处理,对视频处理单元中FPGA芯片的内部功能以模块化的方式进行了设计,完成了如下功能:视频源的截取、SRAM的写地址产生、读写SRAM的控制、伽马反校正的实现、数据接口转换的控制。ARM通过USB接口接收坐标映射系统绘制的LED扫描方式,来控制FPGA外部SRAM存储器的数据读取。传输系统将接收MCU控制器处理后的视频数据,并传送给驱动系统。最终由驱动系统驱动LED智能玻璃显示。本文阐述了设计过程中的图像分割原理,"乒乓操作"原理,灰度级控制原理,驱动原理等,对系统中各个模块进行了设计,并对每个模块进行了仿真测试,最终在仿真的基础上完成了系统调试和开发。实现了 LED智能玻璃显示屏远距离实时显示上位机视频图像。
[Abstract]:With the development of science and technology, LED display is widely used in various places by virtue of its own advantages, so it becomes information dissemination. The most common display media, .LED smart glass display screen, which is the most common advertisement, appears in front of people as a new type of display material.It not only has the display characteristic of the traditional LED, but also has the building characteristic.The display technology of LED intelligent glass in China is in the research stage.Based on the research of LED intelligent glass and LED display technology, a full color LED intelligent glass display scheme is designed in this paper, and a LED intelligent glass display system based on ARM and FPGA is developed.The display system consists of five parts: video generating system, coordinate mapping system, MCU controller, transmission system and driving system.The video generation system is mainly based on the resolution of the LED intelligent glass to make the corresponding video resolution, and the video source is input into the MCU controller through the DVI line.The coordinate mapping system is used to draw the scanning mode. The scanning method is to create a two-dimensional coordinate space based on the desired video resolution, and configure the port coordinates of each pixel.The change of scanning mode corresponds to the coordinate transformation of pixels. The MCU controller receives the video source provided by the video generation system through the DVI line, and decodes the video source signal into the RGG B pixel data through the DVI decoding circuit.The internal functions of the FPGA chip in the video processing unit are designed in a modular manner. The following functions are accomplished: the capture of the video source generates the write address of the SRAM, and the control of reading and writing SRAM.The realization of gamma-ray inverse correction and the control of data interface conversion. Arm receives the LED scanning mode drawn by coordinate mapping system through USB interface to control the data reading of FPGA external SRAM memory.The transmission system will receive the video data processed by the MCU controller and transmit it to the driver system.Finally, the drive system drives the LED intelligent glass display.In this paper, the principles of image segmentation, ping-pong operation, gray-scale control and driving are described. The modules of the system are designed, and each module is simulated and tested.Finally, the system debugging and development are completed on the basis of simulation.The LED intelligent glass display screen can display the video image of the host computer at long distance.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN873
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4 张,
本文编号:1710614
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