李海富，熊本波，吴旭志

(长春大学 电子信息工程学院，长春 130022)

基于FPGA的LED全彩显示屏控制系统设计

李海富，熊本波，吴旭志

(长春大学 电子信息工程学院，长春 130022)

系统对LED全彩屏扫描控制板做了一个全新的架构设计，即采用C8051F340单片机+FPGA作为主控模块实现逐点控制和全彩画面显示。运用单片机的灵活性和多功能性特点，完成了显示屏内温湿度采集、供电电压监测、屏外环境亮度监测、与上位机通信和对FPGA的配置和控制。FPGA作为高速器件完成显示数据收发和扫描。采用恒流驱动芯片MBI5036实现LED恒流驱动。

C8051F340;FPGA;全彩显示;逐点控制;高速传输

0 引言

LED显示屏最早出现在1970年代，随着电子工业技术的发展和人民生活水平的提高，LED显示屏已被用到交通信息引导、广告传播、建筑装饰、舞台背景、广场大屏幕等方面。LED显示屏也从简单的文字信息屏发展到高清全彩的视频播放显示屏，可以直接接收DVI、VGA和有线电视视频信号。全彩LED显示屏作为节能产品一直存在成本高，自我监测能力弱，亮度不均匀的缺点。本论文就这些方面提出解决方案。

1 关键器件选择和总体结构设计

1.1 器件选择

1.1.1 CPU 选择

由于CPU要完成与上位机通信，进行温湿度、电压、亮度采集，对FPGA进行配置和控制。因此要求选用的单片机有AD模块，串行通信、I2C、和多路I/O。因此本系统选用C8051F340，C8051F340有一个10位ADC模块，ADC模块17个外部输入，64KB的闪存，一个I2C，40个I/O，最高总线时钟达48MHz，同时它的I/O为多功能复用管脚，有交叉开关可以灵活配置个个模块接口。

1.1.2 FPGA配置程序存储器选择