LED显示屏及EF2 FPGA智能模组简介

LED显示屏是LED点阵模块或者像素单元组成的平面显示屏幕。自从诞生以来，以其亮度高、视角广、寿命长、性价比高的特点，在交通、广告、新闻发布、体育比赛、电子景观等领域得到了广泛应用。

当前主流的LED大屏幕控制系统多以FPGA或FPGA结合其他芯片为主控芯片。随着高密度屏的流行,LED大屏幕正朝着显示面积更大、显示亮度更高、颜色更鲜艳的方向发展,这些都给LED大屏幕控制系统提出了新的挑战。

目前市面上各个LED控制系统厂家使用的传输接口类似,主控芯片类似,成本相近,系统性能相近,导致价格竞争非常激烈。行业急需要一种新的架构来打破现在的僵局。这种新架构需要解决低成本的实现可靠的数据传输,屏幕控制和监控且体积还小等方面的要求。

为了解决行业的痛点,满足市场的迫切需求,通过LED显示市场调研,安路科技研发了EF2 FPGA器件,本项目对EF2 FPGA器件进行二次优化,并将该器件应用到LED显示模组上,开发出低成本,可靠,智能的LED显示模组。该模组可以做到更薄,数据传输EMI更小，实时监控状态并回传。

EF2 FPGA智能模组硬件架构

基于安路EF2 FPGA的智能LED模组主要由EF2 FPGA驱动板构成，该驱动板正面、背面，以及放置LED屏幕背后直连示意图，如图1所示。该模组包含自主设计的AST高速异步传输接口、M3 CPU、ADC等，一颗芯片功能齐全，满足LED显示所有需求。

图1  EF2 FPGA智能LED模组硬件实物图

EF2 FPGA智能模组架构框图如图2所示。EF2 FPGA分配板读取U盘图像数据，通过自主研发的AST收发器传输数据，驱动板通过HUB75接口直接直连LED屏幕最新的主流驱动芯片2053,最终实时显示图像。

图2  EF2 FPGA智能模组架构框图

EF2 FPGA智能模组特点及实时显示效果

该系统和传统的显示模组相比，具备以下特点：

        1、更高可靠性：灯驱合一，无排线，降低EMI。

        2、更强适应性：AST传输距离和传输速率可变,适应不同点间距屏幕。

        3、更加智能：实时反馈电压,温度,屏幕工作时间,带坏点检测与反馈。

        4、更高性价比：提高系统集成度，简化屏幕生产调试流程。

模组demo驱动256*256的屏幕进行实时图像显示效果如图3所示。

图3 智能LED模组实时显示效果

一个LED显示屏有上百块LED显示模组,基于EF2 FPGA的智能LED模组每一块都由一颗ELF2 FPGA作为控制,一个屏幕就需要几百颗FPGA器件,用量将会非常巨大。智能的LED显示模组也是大屏幕高密度LED屏的发展趋势。