基于FPGA的高级LED文字屏显示系统

a 初 始状 态 赋值 模 块 c n o 的 . ot l r
S 总线 的 d 用 Moe i 做后 仿真 ,根据 功 能主 要是 通过 与 工控 机IA . dl m S 赋 值 , 定显 示 的方式 , 确 数据 截取 的
对 利 用 该 软 件 实现 系统 的设 计调 试 过 加载的硬件特性和逻辑功能仿真硬件 通 信 , 主控 制 模块 进行 初始 状态 的 程, 通过 软 件检 测 F G P A编程 的正 确 功能 . 性 .软 件的 功能 : e用 Map s 载码 流 文件 , . xl 下 u 完 坐 标等 等 . b 数 据接 收 模块 dt acp 的 . a _ cet a 功 能 主 要 是 接 收 由显 示 卡 传 送 的 数 据, 并根 据 主控 制模 块传 送 的控 制字
绚丽 L D 卡输 出 口, C 显 串并 口, 网卡 , O D C 系统 的显示 内容与计算 机监视 器演播 示 阵面 上 显示 出 多色 ,多灰度 , 电子 盘 等众 多接 口, 本身 构成 完整 卡
的P C体系且具有看门狗功能.半长
卡 的总 线一般 是 IA的 , S 它不能 支持 P I 系列 的 C U,一般 情 况 下 使 用 I I P
并 本 设 计是 用 于 同 步 映像 屏 的 显 确 定截 取 的数 据 , 把截 取 的数据 发
A 示 控制 . 根据 各个 模块 的功 能 不同将 给 此 时接 收数 据 的 R M .
功 能选 择按 钮 , 过按 钮选 择输 整 个逻 辑设 计分 为 四部分 .分别 是 : 通 出数 据 的类 型 ,检 测潜 在错 误 . a初 始状 态 赋值模 块 cn o . ot l r
3
o
由于 E/ . / .Xr,所 以 E/ . 从 带 内 S 导 b = ( ) N E N b 可 N / N
U S MT 频段 的 2MH 内 .对 此条 件 ,我 们希 望无 线 电 中 0 z 出, 首先计算编码的码元能量/ 噪声密度比, E N . / 或 E / / 4C pbt 8B处理 增益 ,再 加 U i Q 的模拟 S W 滤波器衰减 2 MH 信号 .最坏情况的动态 N 等 于 带 内 SN加 6 h /i1d A 0 z 范 围要求 是 在如 下场 合下: 望信 号是 在一 15d m 低 扩展 引起 的 3 B处理 增 益 .因为 U S反 向信道 采 用 r 希 9B , 1 d MT / 3 所 .d 7 于 U S信号 7 d ,其 功率 电平 是 在 -0B,中心频 率 为 1 的 编码 器 , 以加 增益 4 7B到 E N 以得 到非 编 MT 5B 4d 是 1MH 或两 个载 波更 远离 希望 信号 .无干 扰时 , 小 码 E N . 0 z 最 J.
设计显示框 , 显示框中显示单色 成 设计 过程 .
或双 色 数据 , 测 显示 屏数据 控 制模 检 块 (P ) 色 的正 确 性 ,根 据 显示 F GA 颜 框 的位 置确 定F G 编 程 中位 置的正 P A
确性 .
FG P A逻辑模块的结构与功能
1 模 块名 称 )
MMX系列 的 C U. P
利 用嵌 入式 微机 的体 积 小 , 价 性 比高等 优 点 , 用嵌 入 式微 机作 为 本设
计的上位机. 整个系统都做在L D屏 E 后的铁盒中, E 使L D文字屏系统的稳
定性 提 高 , 使屏 体 的 位 置更 加 的 灵 活, 解决 了传统 L D文字 屏 系统 的控 E
本 设 计利 用 C语 言 编 写应 用 在
能上 的调 试 . b 用 S n l y做 综合 , 编码进 . y pi f 对
嵌入式微机上的控制软件的设计 行逻 辑优 化 .
C 用 Map s 布局 布线 , 器 . xl 做 u 在
模 块 的功能 定 义如 下 :
嵌入 式 微机上 的软 件 , 制L D文字 件 内实现 逻辑 功 能 . 控 E 屏 显示 系统 的数 据 采集 ,数 据加 载 .
的 6B动态范 围,这是前面提到的在最坏情况条件下的 能起主导作用 的是 模拟无线电噪 声.在失真和 已起过 d
需要.
7d 0B额定满标时 , 用降低带内AD转换器噪声和失真 电 /
U SC i率 是 3 4 hp/.对 于话音 数据 ,采 平的办法不能显著的改善 B R性能.■ ( MT h p . MC is 8 S E 京湘) 用 速率 1 , 束长 度 9 卷积 编码 器 . 于话 音数 据 , 3 / 约 的 对 扩
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制 室在 某些场 合 难以 解决 的难 题 . 本 设 计采用 的嵌 入式微 机提供 显卡数字 信 号输 出端 口, 以直 接满 足采 集纯 可
B R应满 足基 站接 收机 天线 处 -2 Bm信号 .在 U S E 1 1d MT
例如 , 选择 A D额定功率电平低于满标 5 B来计算 / d
噪 声容 限( A S 4 0 由 D 5 1 对输 出取 样 ,工作 在 - B S 定 5 F额 d
中 , 号 带宽 是 3 4 z 每 个载 波 中心频 率 距邻 近载 波 干扰 信 号的 5 B P R.从 表 15 B 信 . MH . 8 d AP d NF无 线 电所得 到 的
可见干扰信号只有一个单码信道接入 ,所产生的信号具 线电噪数 因数的 -2d m U S 14B MIT信号 ,要求 A D的 S / / N
有 5 B P R. d AP
( 常在 F/ 频段 确 定) 约 为 9 B 5 B 比所 要 求 的带 通 2 大 d~d 或
若 没 有 动 态 自 动 增 益 控 制 并 满 足 无 干 扰 时 在 一 内失真d 4 B 对于U S 超过带内噪声和失真所要求 ~d . MT , 11B 信号 强度 下 0 0B R的 要求 ,则 必须增 加 额外 的动态范围, 2d m . 1E 0 只是 7d . U S 0 B 对 MT据控制
本 设 计 采 用 AL R 公 司 的 TE A A E 1 3 系列 芯 片 , 用 F G C XK 0 采 P A实
现本设计相对于单片机有如下优势:
采 用硬 件逻 辑( P F GA) 实现 ,满
足了设计的速度要求, 特别在屏的长
度 比较长 时 ,此优 势 更加 明显 . 可在 线编 程硬 件 , 系统稳 定性 提 高, 设计 更加 灵活 , 能够 实现 更加 复
卡 及 系统软 件等 部分 组 成 . 实现 视 计算 机 键盘 , 描仪 , 象机 , 象 率 的要 求 ,显 示的 稳定 性 比较 差 . 能 扫 录 摄
频, 数据及其它信息接收,存储 , 管 机等输入 中西文字 ,图形视频 图象 理和最终的显示播放 , 再现图文声音 等 .由计算机发 出的信息 和控制信 ,
结 I — 制 A 读 数 下载 , 合 实际 的显 示 屏的 显示 效果 口 从R M中 取 据,
采用嵌入式微机实现数据采集
本设 计( 见图 1 用嵌 入式 P 半 ) 采 C
通过控制器和行列驱动 电路 , 控 长卡 , 此种卡是工业采集系统中常用 和 视 频信 息 .是集 光 ,电 ,声为 一体 号 , 从而在显 的 板 卡 ,在 它 的 上 面一 般 都 集 成 有 的新 型广 告媒 体 . E 直 接影 像 显示 制发光二极管的亮暗状态 , LD
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f P 1 F D
基 于 FPGA 的 高 级 LED 文 字 屏
显 示 系统
北京航空航天大学 E A实验室 蔡言利 夏宇闻 D
摘 要: 利用嵌入式微 机与F G P A结合 实现 L D直接影像 文字屏显示 系统,改进 了传统利用微型计算机 与单片机 E
结合 的 实现 方式 ,使 该显 示 系统 具有 更加 灵活 多 变的显 示功 能 ,显 著提 高 了显示刷 新频率 ,使 图像 更加
清晰 稳 定 .
关键词: P A;嵌入式微机;L D;文字屏显示 系统 FG E
引 言
不利 于 显示 屏的 灵活 构 窗 1上的画面内容实时同步, 7 1 可以即 独 的控 制室 ,
C数据 输 出模 块 dt ot . a _ u的主要 功能 a
是 据 控 模 的 j 圜 根 主 制 块 控[ l
2 0. . 0 31 耄号座品t器 w wep . r. · 7 ■ ● w . wc nc e o n 7 ■ l
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的 U S通 用移 动通 信 系统 ) 范是 干扰 规 范 3 S2 . 展因数是每位 6C p, MT ( 规 GT 5 4 h s Q扩展增益 3B,总基带处理增 i U d 14 e i .0 7 .和 7 .部分 . 于话音 模 式 , 0 r o 3 .的 . 1 .4 v sn 3 4 5 对 扩 益 2 d 1B. 展 因数是 每位 6cis ci 率是 3 4 h s . 了误 差 4hp , hp . Mc p/ 为 8 i s 在 频谱 交 错和 Veb译 码 后 , E 性 能 规定 用于 1. i i r BR 2
L D文 字屏 显示 系统 , 要 由显 编即现 , E 主 简捷方便 , 因此在很多场合 建 .
示 屏( 显 示阵 列 ,行 ,列驱 动 电路 , 得到 了非常 广泛 的应 用 . 含 采用 先进 的
在屏的长度比较长时 , 单片机的
电源系统) 控制 系统 , , 计算机和接 口 多媒体技术和相应的软件, 可以通过 实现方式速度太慢 , 难以满足刷新频
杂的 显示 功能 .
Mo e i dl m做前仿真 ,对编码进行功 S
b 据接 收 模块 dt acp . 数 a _cet a C数据输 出模块 dt o t . a _u a d存储 器切 换 模块 r _hf a si m t
2 功 能 定 义 )
L D文 字 屏 显 示 系统 E 的设计过程
是5 MHz .
因 为干扰 信号 对 总信 号功 率 起支 配 作用 ,所 以我 们 功率 电平 ,带干 扰) 接近 于 5B. 更 d 只集 中于 - d m峰 / 4 B 0 平均 功率 H (Q R 的信 道 .从表 1 s P) P 从 图 3 见: 于具 有 -0B干 扰信 号 ~ 5B衰减 无 可 对 4d nr i
校正 , 发射 器 中用 速率 1 卷积 编码 器 , 接收 器 中用 2 Hz 在 / 3 在 K 话音 数据 模 式 .话 音数 据所 要求 的 B R规 定 为 1— E 0 速率 1 iri 3 e / Vt b 译码 器 . U S 准规 定干 扰 信号 高 于希 望信号 10B, 在 MT 标 0d 并
数字信号显示信息的要求.
工控机 的 L D显卡 输 出屏 幕 的 C
数字信号,P A F G 接收数据并存储, 根 据显示方式的需要将数据转换输出.
直接 影像 文字 屏 系统的控 制命令 由工 控 机 上运 行的软 件 发 出 , 过 工控 机 通 的 IA 口传送 到 F G S P A,F G P A根 据 接 收的指 令确定 显示的位 置和屏体 的