北方工业大学信息工程学院 孙 涛 鲁亚松 米国鑫 饶品涛 戴 澜

基于F P G A的L E D大屏幕显示控制器设计

北方工业大学信息工程学院 孙 涛 鲁亚松 米国鑫 饶品涛 戴 澜

描述了一个使用FPGA控制LED点阵屏幕的系统，该系统使用Verilog HDL编制代码，实现了LED屏幕的字符、图像显示与简单的动画效果，在Quartus II平台上通过了编译与仿真。本系统稳定可靠，性能强。

FPGA；LED点阵；动态显示

1.引言

LED显示技术相比于投影显示、液晶显示、激光显示等其他大屏幕显示技术，有其独特的优越性，例如：高亮度、宽可视角度以及可定制的屏幕外形等。这些特点使得LED显示屏被广泛应用于工业、信息发布、体育比赛等各个领域。

当今市场上的LED显示系统，通常使用单片机作为主控芯片连接I/O扩展电路来控制LED显示屏。但是，对于LED大屏幕显示屏来说，要求扫描速度快，而单片机内部的资源较少、运行速度较慢，在很多时候难于满足系统要求。同时，也使产品的灵活性和稳定性受到一定程度的影响。FPGA器件具有处理速度快，有大量的可编程逻辑单元和丰富的布线资源，在处理大流量数据应用时具有明显的优势，它的引脚资源丰富，可扩展性强。因此，基于FPGA实现的大屏幕LED显示成为目前的应用热点。

2.控制器的系统架构

图1 系统架构图

图2 16×16点阵示意图

本系统使用的FPGA芯片是Altera公司Cyclone II系列的EP2C35。该芯片具有33216个逻辑单元、322个引脚，是一个功能十分强大、内部资源十分丰富的高密度FPGA芯片。系统使用Verilog HDL语言编制系统代码，实现了双色显示屏控制字符显示与简单动画。……