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1、基于ARM的LED显示屏的控制系统的设计与实现摘 要近年来 ，LEDlight emiting diode，发光二极管显示屏作为一种高科技产品日益引起人们的重视。它可以实时显示或循环播放文字、图形和图像信息，具有显示方式丰富、欣赏性强、显示内容修改方便、亮度高、显示稳定且寿命长等多种优点，被广泛应用于商业广告、体育比赛、交通信息报导等诸多领域.LED显示屏的核心技术主要集中在控制器中。目前，大局部异步显示屏采用的是8位或16位的微控制器，由于受到微处理器的处理速度、体系架构、寻址范围、外围接口资源等诸多限制，已难以在要求显示较多像素、显示内容帧频较高、动态显示效果复杂的情况下得到良好的动态视觉
2、效果。针对以上情况，本文研究开发了一种全新的，由32位高性能ARM微处理器组成的LED显示屏控制系统，就控制平台、硬件结构和软件开发实现给出了驱动局部和控制局部的详细分析与设计。关键词：LED显示屏，控制系统，ARM，LPC2294芯片，串口通信，RS232接口The LED display control system design and implementation based on ARMAbstractLED panel systems gains rapid development in the design,machine and application from ninetie
3、s ages.It went thorugh from single color and two colors to image LED panel.As a high technology production,LED panel can realize real time and sequential displaying textuer,graghic and images. LED panel has many special feature such as high reliability, long life,high performance, low cost, and more
4、 important high acclimatization. Moreover, with the technique of color panel perfect increasingly,LED panel is widely used in many fields. The coer techniqe for a LED panel is mainly centralized on its contorller.At present,the majority of asynchronous display panel use the 8 or the 16 micro-control
5、lers,because the processing speed, the system construction, the addressing scope, the periphery connection resources and so on many limits, in request demonstration many picture elements, the demonstration content frame frequency has been with dificulty high, in the dynamic demonstration efect compl
6、ex situation, obtains the good dynamic visual efect. In view of above situation,This paper redesign and developed one kind new display system.It is composed by 32 high performance ARM microprocessor.The control platform,hardware structuer and softwaer implementation of the LED panel controller are a
7、nalyzed and designedKey Words：LED panel systems，control system, ARM, LPC2294 micro-controllers, serial communication, RS232 serial interface目 录1.绪论11.1 LED显示屏的研究现状及开展趋势11.2 LED显示屏控制系统的研究现状与开展趋势3基于单片机的LED显示屏控制系统3基于SOPC的LED显示屏控制系统41.3本课题的研究背景及意义51.4 本论文的主要内容62 LED显示系统的根本原理72.1 LED显示屏7显示屏的显示原理72.1.2 LE
8、D显示屏的驱动原理7显示屏的优点82.2 基于ARM的控制板92.3 串口通信协议113.基于ARM的LED显示屏控制系统的总体设计133.1 整体思路133.2 芯片选型：14控制模块14串口通信模块15显示模块17电源模块18时钟模块193.3 原理简介204.系统硬件设计214.1 电源模块的设计214.2 ARM控制模块的设计234.3 串口通信模块的设计264.4 LED显示模块275 系统的软件设计285.1 ARM ADS集成开发环境的介绍285.2 软件的控制流程分析30握手信号的流程与通信数据帧格式30通信实例分析325.3 ARM主程序的设计33主程序的简要分析33主程序流
9、程图335.4 中断子程序的设计34中断子程序的简要分析34中断子程序流程355.5 LED控制器的工作流程37结论38致谢39参考文献40附录A42 可修改 欢迎下载 精品 Word1.绪论1.1 LED显示屏的研究现状及开展趋势进入新世纪LED 显示屏的技术和产业都取得了长足的开展，作为重要的现代信息发布媒体之一LED显示屏在证券交易、金融、交通、体育、广告等领域被广泛地应用。 伴随社会信息化进程的推进，LED显示屏技术也在不断地推陈出新，应用领域愈加广阔。1LED显示屏是八十年代后期全球迅速开展起来的新型信息显示媒休, 它利用发光二极管构成的点阵模块组成像素组成大面积显示屏幕, 以可靠性
10、高、使用寿命长、环境适应能力强、价格性能比高、使用本钱低等特点, 在短短的十来年中, 迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到广泛的应用。我国LED显示屏产业自90年代以来，到目前中国LED 显示屏产业已初具规模，形成了一批具有一定规模的骨干企业。据不完全统计，全国从事LED 显示屏的各类企业约有150 家，从业人员近万人。其中130 家企业参加了中国光学光电子行业协会LED 显示屏分会，年度销售总额占全国同行业的80% 以上。目前国内主要LED 显示屏制造厂商主要集中在华东、华北、华南区域。大型制造商的市场范围几乎覆盖了整个中国。国内LED 厂商中，年产值上千万的有20 余家在规模迅
11、速开展的同时，产品技术也推陈出新，一直保持了在该领域内比较先进的水平。早在90年代初，国产的LED显示屏就具备了成熟的16级灰度256色视频控制技术和无线遥控等，代表了当时的国际先进技术水平。近几年，在全彩色LED显示屏256级灰度视频控制技术、集群无线控制、多级群控技术等方面，均有居国内外先进技术水平的产品出现。在LED显示屏控制专用大规模集成电路方面，国内企业也有开发生产并得到了实际应用。进入二十一世纪的示技术将是平板显示的时代, LED显示屏作为平板显示的主导产品之一无疑会有更大的开展, 井有可能成为二十一世纪平板显示的代表性主流产品。高亮度、全彩化蓝色及纯绿色LED产品自出现以来，本钱
12、逐年快速降低，已具备成熟的商业化条件。根底材料的产业化，使LED全彩色显示屏产品本钱下降，应用加快。目前国际上LED红管的单价急剧下跌，某些厂商的蓝管价格也下降到0.8美元/颗，纯绿管逐渐大批量生产，显示屏屏体价格会逐步降低；同时，随着控制技术的开展和屏体稳定性的提高，使显示屏的质量也较过去为佳。全彩色LED显示屏将是LED显示屏的重要开展方向。LED产品性能的提高，使全彩色显示屏的亮度、色彩、白平衡均到达比较理想的效果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求，同时，由于全彩色显示屏价格性能比的优势，预计在未来几年的开展中，全彩色LED显示屏在户外广告媒体中会越来越多地代替传统的灯箱、霓红灯、磁
13、翻板等产品，体育场馆的显示方面全彩色LED屏更会成为主流产品。据不完全统计，世界上目前至少有150家厂商生产全彩屏，其中产品齐全，规模较大的公司约有30 家左右，主要分布在美国、欧洲、亚洲日本、中国台湾、中国大陆。国内从1994、1995 年开始生产全彩色显示屏，到2022年底，全国范围内的全彩色LED显示屏到达300多块。全彩色LED显示屏的广泛应用会是LED显示屏产业开展的一个新的增长点。标准化、标准化材料、技术的成熟及市场价格的根本均衡之后，LED显示屏的标准化和标准化将成为一个新趋势。近几年业内的开展，市场竞争在传统产品条件下是以价格作为主要的竞争手段几番价格回落调整到达根本均衡，产品
14、质量、系统的可靠性等将成为主要的竞争因素，这就对LED显示屏的标准化和标准化有了较高要求。1999年，中国光协光电器件分会LED显示屏专业委员会在昆明组织起草了?LED显示屏检测方法?，经修改后，于2000年8月正式印发。目前电子标准化研究所与LED 显示屏专业委员会正在就标准体系和具体标准的建立组织力量进行有关工作。产品结构多样化2信息化社会的形成, 信息领域愈加广泛, 显示屏的应用前景更为广阔。预计大型或超大型LED显示屏的主流产品局面将会发生改变, 适合护效劳行业特点和专业性要求的小型LED示屏会有较大提高, 而向信息效劳领域的LED显示屏产品门类和品种体系将更加丰富局部潜在的市场需求和
15、应用领域将会有所突破, 如公共交通、停车场、餐饮、医院等综合效劳方面的信息显示屏需求量将有更大的提高，大批量、小型化的标准系列LED显示屏在LED显示屏市场总量中将会占有多数份额。1.2 LED显示屏控制系统的研究现状与开展趋势LED显示屏具有发光亮度高，色彩鲜艳，寿命长等优点，自上世纪80年代问世以来便引起了人们的广泛关注，并逐步开展成为一个技术全面的产业。LED显示屏控制系统也随之开展起来，并随着技术的进步几经更新。这期间主要经历了两个阶段，分别是：基于单片机的LED显示屏控制系统，基于ARM+FPGA/CPLD的SOPC片上系统的LED显示屏控制系统。下面分别简介这两个阶段的根本特征。 基于单片机的LED显示屏控制系统 LED显示屏的单片机控制系统是将微处理器，存储器，输入输出设备集成在一块PCB板上来实现对LED显示屏的驱动、扫描、存储等控制，这种方式的控制系统在八十年代后期起一直到现在都是LED显示屏控制系统的主流方式，技术相当成熟，能很好的适应公众场合的信息显示。该系统的一般框架如下：单 片 机列驱动行驱动LED屏 图1.1 基于单片机的LED显示屏控制系统一般框图3基于单片机的LED控制系统按照
