LED屏幕在现代信息化的社会里运用越来越广泛，而它的魂灵是其内部的操控器。传统的LED操控器绝大部分是根据单片机规划的，这种操控器在操控单色或双色点阵是满意的，可是运用它来操控多五颜六色的LED屏和高分辨率的LED屏，是十分困难的。为处理这一问题，本文提出了一种根据FPGA的LED点阵屏的操控器规划。
1国内研讨现状
现在，FPGA技能正处于高速开展时期，芯片的集成度越来越高，处理速度也越来越快，但本钱却越来越低。低端的FPGA正在逐渐的替代传统的数字元件，而高端的FPGA也在不断在与ASIC抢夺商场份额。跟着科技的前进和半导体制造工艺的不同改善，FPGA的集成度将不断提高，芯片的本钱将不断下降，FPGA的运用远景将日趋光亮。
传统的LED屏操控器的电路规划通常是根据单片机的，单片机作为其主操控器，操控和谐LED屏的整个显现体系的显现，这种操控器在操控单色或双色点阵是捉襟见肘的，但因为作业频率的原因，若是运用根据单片机的操控器来驱动高分辨率的LED屏或者是高灰度级的LED屏等，在这些对数据的处理速度要求很高场合下，单片机的处理速度是远远无法满意其要求。
若是运用FPGA规划LED屏操控器则能够很好的处理上面的问题。现在最快的单片机的处理速度最快也就300MHZ左右，而FPGA的处理速度最快这能够到达上GHZ，所以在上面那些对数据处理速度要求很高的场合下，FPGA能很轻松的担任。此外，FPGA规划的操控器除了处理传统单片机在处理速度上的缺乏外，在传输上方面，它还能够经过网络来进行长间隔数据传输，最远的传输间隔可达100米；在操控显现方面，它可完结灰度级的显现。这使的该操控器在LED屏商场上有很大的优势以及实用性。
2体系规划
根据FPGA的点阵LED显现屏操控器体系的规划要求是引进FPGA，完结LED屏主动扫描的功用，LED点阵显现屏运用高亮度LED发光管构成点阵，经过编程操控能够显现中文、英文字符、图形以及视频信息。
该体系首要包含PC主机、FPGA操控、显现驱动、LED显现屏等，如下图1所示。
图1体系整体框图
由上图可知，体系首要以FPGA操控模块和LED点阵显现屏为硬件渠道，运用PC主机将所要显现的字符、图形以及视频信息传输给FPGA操控器，FPGA操控器将这些信息进行转化后，再经过驱动模块把数据传输到LED屏显现。在本体系中，FPGA操控器是最中心的部分。PFGA操控器体系正常作业的装备需包含FPGA主芯片、存储器、程序下载接口、电源模块、复位电路以及时钟模块等，如下图2所示：
图2 PFGA操控器体系图
以上为确保FPGA操控器正常作业的最低装备要求，该体系还有很强的扩展功用，例如还能够给它扩展VGA视频接口进而来操控点阵屏来显现视频信息；还能够为其扩展网络接口，然后能够经过网络来传输要显现的信息，乃至还能够经过网络来对FPGA进行网络在线编程等等。
3体系立异点
本体系首要完结操控字符、图画及视频信息在点阵屏上显现。在主处理器上，没有选用传统的单片机，而选用FPGA器材，首要有以下原因：
榜首、在处理速度上FPGA比传统的单片机高许多。单片机是靠履行指令来完结各种功用的。因为单片机履行指令方法是排队式串行，所以不管作业时钟频率多高或是指令时序多好，它的作业速度都不或许很高。而FPGA输入引脚的电平缓输出引脚的初始电平是可预先设定的，在开机的一会儿就能到达预订好了的电平，状况很清晰。各逻辑宏单元和逻辑块的输入信号也只需几纳秒到几十纳秒就能反映到输出端，信号传输功率十分高，适合在高速采样的场合中运用，如能够用以处理视频信号，使的LED屏显现视频信息等。
第二、可编程逻辑宏单元和逻辑块是封装在同一芯片内，它们之间的彼此连线归于内部走线，受外界搅扰的影响十分小，电磁兼容性（EMC）很好。
第三、FPGA的另一个最大的长处是：可现场编程。当规划的产品需求更新晋级，而这晋级过程中又涉及到内部逻辑关系的改动时，运用FPGA规划的操控器则不需求更改原有的电路，而只需用图形言语程序或硬件描绘言语程序来改动电路，编译归纳出产新的下载文件，下载到FPGA器材即可，十分便利，这大大缩短了产品的开发周期和本钱。
4结束语
近些年，FPGA的开展十分敏捷，它的集成度越来越高，速度也越来越快，但价格却越来越低，这将使得FPGA芯片更平民化，本规划的本钱也将随之下降。别的，在这个信息传媒年代，LED显现是个不行短少的前言，它的运用十分广泛。例如在各大城市里，咱们常常会看到许多楼房外墙上的巨大的视频广告显现屏；春晚舞台后边的巨大显现屏以及许多街道上的店面门前的翻滚显现促销活动的广告显现屏等等，这些都是用LED点阵制造的。跟着信息技能的不断开展，LED大屏显现器的本钱将越来越低，跟着LED显现器的推行运用，LED大屏显现操控器很有运用远景。
