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基于安路EF2 FPGA的智能LED模組

2018-12-21
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一、LED顯示屏及EF2 FPGA智能模組簡介

LED顯示屏是LED點陣模塊或者像素單元組成的平面顯示屏幕。自從誕生以來,以其亮度高、視角廣、壽命長、性價比高的特點,在交通、廣告、新聞發布、體育比賽、電子景觀等領域得到了廣泛應用。

當前主流的LED大屏幕控制系統多以FPGA或FPGA結合其他芯片為主控芯片。隨著高密度屏的流行,LED大屏幕正朝著顯示面積更大、顯示亮度更高、顏色更鮮艷的方向發展,這些都給LED大屏幕控制系統提出了新的挑戰。

目前市面上各個LED控制系統廠家使用的傳輸接口類似,主控芯片類似,成本相近,系統性能相近,導致價格競爭非常激烈。行業急需要一種新的架構來打破現在的僵局。這種新架構需要解決低成本的實現可靠的數據傳輸,屏幕控制和監控且體積還小等方面的要求。

為了解決行業的痛點,滿足市場的迫切需求,通過LED顯示市場調研,安路科技研發了EF2 FPGA器件,本項目對EF2 FPGA器件進行二次優化,并將該器件應用到LED顯示模組上,開發出低成本,可靠,智能的LED顯示模組。該模組可以做到更薄,數據傳輸EMI更小,實時監控狀態并回傳。


二、EF2 FPGA智能模組硬件架構

基于安路EF2 FPGA的智能LED模組主要由EF2 FPGA驅動板構成,該驅動板正面、背面,以及放置LED屏幕背后直連示意圖,如圖1所示。該模組包含自主設計的AST高速異步傳輸接口、M3 CPU、ADC等,一顆芯片功能齊全,滿足LED顯示所有需求。

基于安路EF2 FPGA的智能LED模組基于安路EF2 FPGA的智能LED模組

基于安路EF2 FPGA的智能LED模組基于安路EF2 FPGA的智能LED模組

圖1? EF2 FPGA智能LED模組硬件實物圖

EF2 FPGA智能模組架構框圖如圖2所示。EF2 FPGA分配板讀取U盤圖像數據,通過自主研發的AST收發器傳輸數據,驅動板通過HUB75接口直接直連LED屏幕最新的主流驅動芯片2053,最終實時顯示圖像。

基于安路EF2 FPGA的智能LED模組

圖2? EF2 FPGA智能模組架構框圖



三、EF2 FPGA智能模組特點及實時顯示效果

該系統和傳統的顯示模組相比,具備以下特點:? 1、更高可靠性:燈驅合一,無排線,降低EMI。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2、更強適應性:AST傳輸距離和傳輸速率可變,適應不同點間距屏幕。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3、更加智能:實時反饋電壓,溫度,屏幕工作時間,帶壞點檢測與反饋。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4、更高性價比:提高系統集成度,簡化屏幕生產調試流程。

模組demo驅動256*256的屏幕進行實時圖像顯示效果如圖3所示。

基于安路EF2 FPGA的智能LED模組基于安路EF2 FPGA的智能LED模組

圖3 智能LED模組實時顯示效果

一個LED顯示屏有上百塊LED顯示模組,基于EF2 FPGA的智能LED模組每一塊都由一顆ELF2 FPGA作為控制,一個屏幕就需要幾百顆FPGA器件,用量將會非常巨大。智能的LED顯示模組也是大屏幕高密度LED屏的發展趨勢。


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