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基于S3C4480X的大翟LED显示系统设计

大型LED显示系统已经广泛应用于各种室内外场合，但由于其多采用多机系统，提高了系统成本和软硬件设计复杂度。多机系统工作时，本质上相当于一个高总线宽度的计算机系统。其技术难点如下：

◆大型LED显示屏上的像素数以万计，随着显示面积增大，电路结构随之增大。
◆为了保证一定的显示质量，帧频应在30帧／s以上。对于一个512×252的单色LED屏，每秒的数据传输量至少为480 KB以上，对于彩屏及显示质量高的场合，数据传输量还将按整数倍增S3C44BOX内部的DMA控制器进行数据的传输和控制，节省了使用指令传输数据的CPU取指和译指时间以及使用指令传输数据附带的计数、比较、跳转等软件开销，从而能够在连续的读写操作中完成数据的传输，提高了数据传输的速度和效率。

1 硬件结构及原理
大型LED显示系统一般分为主控板和显示驱动模块两部分。

1.1 显示模块
现今，大型LED显示系统ARM7TDMI内核并带有内部DMA控制器的S3C44BOX作主控制器，使其工作在ARM状态，并使用16位总线。由于把LED屏虚拟的视为一段连续的存储单元，故为其分配地址空间0x2000000～Ox4000000。

主控电路与I。ED屏接口应能实现以下功能：
◆选通任意位置的显示模块及该模块上的第一级列数据锁存器。将该位置要显示的点阵码准确锁存，并能在第一级列数据锁存器数据刷新后，将刷新数据锁存到第二级列数据锁存器并输出。
◆能控制选通驱动16行同名行中的一行进行逐行扫描显示。
◆实现主控芯片3．3 V到LED屏5 V的逻辑电平转换。

主控板与LED屏接口电路原理图如图2所示。

　

一个大型LED屏的结构可分为纵向级联和横向级联，这种结构类似于一个三维数组。假设一个三维数组LED[i][j][k]其中：
i=O，1，2…，m表示LED屏纵向级联级的序号。
j=O，l，2…n 表示LED屏横向级联级的序号。
k=O，1，2…．，16 表示显示模块上16个第一级列数据锁存器的序号。

由于系统使用16位并行总线数据传输方式，并将LED屏视为一段连续的存储单元，故使用A[4：1]作显示模块上选通第一级列数据锁存器译码器(图1中u2)的译码输入，即为三维数组的k变量；使用A[8：5]作选通横向级联显示模块的译码器(图2中U7)译码输入，即为三维数组的j变量；由于LED屏要具有良好的灵活性，又由于采用DMA传输数据要求点阵码存放顺序的技术要求，纵向级联级选通不满足使用地址总线译码选通的条件，所以使用S3C44BOX的PG[2：0]作纵向级联级选通译码器的译码输人，即三维数组的i