LED大屏幕同步显示系统硬件设计及实现

发布时间：2021-04-27 13:38

　　随着半导体技术的发展,LED显示屏的设计制造和应用水平得到日益提高,LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏到全彩色视频显示屏的发展过程。在此发展过程中,无论是材料的性能（高亮LED显示屏）还是显示方式（计算机化全动态显示）都取得了长足的进步。LED显示屏相比于其他显示媒介,有其独特的优越性,比如:可靠性高、使用寿命长、亮度高、功耗低、色彩丰富等。LED显示屏已经广泛应用于工业、交通、商业广告、信息发布、体育比赛等各个领域。相信随着全彩色显示技术的日益完善,LED显示屏必将得到更广泛的应用。本文给出了一个基于DVI接口作为视频数据源、利用千兆以太网进行数据传输的全彩色LED大屏幕同步显示控制系统的具体硬件实现方案。论文首先介绍了LED显示技术的总体概况和发展趋势,重点研究了全彩色LED显示技术。然后介绍了本设计所采用的硬件开发平台Allegro SPB,考虑到系统对传输数据量和实时性的要求,给出了基于FPGA、DVI接口和千兆以太网的整体设计方案。接着详细讨论了相关技术及各硬件单元的具体实现,包括核心处理器XC3S250E、DVI接口、USB接口、以太网接口、LED大屏幕驱动电路和电源... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 LED显示技术概述
    1.2 LED大屏幕的分类和技术要求
        1.2.1 LED大屏幕的分类
        1.2.2 LED大屏幕的技术要求
    1.3 LED大屏幕的发展状况与趋势
        1.3.1 我国LED大屏幕发展状况
        1.3.2 LED大屏幕的发展趋势
    1.4 本文工作
    1.5 论文内容安排
2 EDA技术及系统整体硬件设计
    2.1 电路设计的EDA应用
        2.1.1 EDA技术概述
        2.1.2 Allegro SPB开发平台
        2.1.3 PCB设计流程
    2.2 系统总体设计方案
        2.2.1 系统设计要求
        2.2.2 LED大屏幕控制方案的选取
        2.2.3 整体硬件结构及功能
3 各功能模块的硬件电路设计
    3.1 DVI视频接收模块设计
        3.1.1 DVI接口
        3.1.2 TMDS连接
        3.1.3 DVI接收电路设计
    3.2 USB接口电路设计
    3.3 FPGA控制单元设计
        3.3.1 功能及整体结构说明
        3.3.2 SDRAM缓存模块
        3.3.3 SPI Flash配置模块
        3.3.4 EEPROM存储单元
    3.4 以太网接口模块设计及实现
        3.4.1 1000Base-T千兆以太网
        3.4.2 以太网接口电路设计
    3.5 LED大屏幕驱动电路
    3.6 电源及复位电路
    3.7 本章小结
4 系统硬件PCB实现
    4.1 高速PCB设计的可靠性要求
        4.1.1 电磁兼容性要求
        4.1.2 信号完整性要求
    4.2 PCB设计采取的策略
        4.2.1 PCB布局
        4.2.2 PCB布线
        4.2.3 阻抗匹配
        4.2.4 电源完整性设计
    4.3 本章小结
5 系统调试及实际应用
    5.1 系统硬件调试
        5.1.1 硬件调试过程
        5.1.2 调试中遇到的问题
    5.2 系统实际应用
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种室外全彩LED大屏幕显示单元的设计与实现[J]. 万睿,李志敏,张凤阳,张晶,黄凡.  灯与照明. 2007(04)
[2]LED大屏幕显示技术[J]. 张飞碧,陈宏庆.  演艺设备与科技. 2007(04)
[3]高速PCB电磁兼容性设计[J]. 安涛,郑继刚.  舰船电子对抗. 2007(02)
[4]传输线的阻抗控制[J]. 温国忠,唐建东.  现代电子技术. 2006(10)
[5]DVI接口在嵌入式系统中的应用[J]. 王春军,潘昉晟.  计算机工程. 2005(20)
[6]基于FPGA的十端口千兆以太网接口的设计与实现[J]. 聂剑威,王振兴,韩国栋,唐浩.  微计算机信息. 2005(16)
[7]EDA技术及发展趋势[J]. 陆运华.  家电科技. 2004(07)
[8]基于工业以太网的大屏幕LED显示系统[J]. 张华,樊庆文,候力.  机电产品开发与创新. 2004(02)
[9]谈LED全彩色显示屏的应用和技术指标[J]. 李熹霖.  现代显示. 2003(06)
[10]LED显示屏的控制技术[J]. 陈惠明.  中国制造业信息化. 2003(09)

硕士论文
[1]LED大屏幕信息发布技术与应用研究[D]. 周永清.武汉理工大学 2002



本文编号：3163565