一種FPGA控制全彩大屏幕顯示設計

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 一種FPGA控制全彩大屏幕顯示設計 圖2 DVI-I接口 2 選取存儲圖像數(shù)據(jù)的緩沖存儲器 根據(jù)上述采集圖像數(shù)據(jù)的帶寬要求，在這里用的是DDR-SDRAM存儲器，時鐘為200MHz，數(shù)據(jù)位寬為16位，所以，帶寬可到達6.4GHz，利用率到達65%即可滿足上述DVI接口芯片輸入到FPGA芯片的帶寬要求。 由于從DVI芯片輸入到FPGA芯片的圖像數(shù)據(jù)的時鐘是165MHz，與輸出到DDR-SDRAM存儲器的時鐘頻率200MHz不同步，所以，在這里FPGA芯片中要用到異步FIFO開展緩沖，將從DVI*芯片輸入的圖像數(shù)據(jù)緩沖到寬度為24位，深度為2048的FIFO中，其中

2、輸入時鐘根據(jù)輸入的圖像分辨率計算得出，可輸出的時鐘為165MHz，然后再從FIFO緩沖期將數(shù)據(jù)輸出到DDR-SDRAM存儲器，其中輸出到DDR-SDRAM的圖像數(shù)據(jù)的時鐘為200MHz，輸出的時鐘為雙數(shù)據(jù)率始終，即數(shù)據(jù)有效時鐘可到達400MHz，再將DDR-SDRAM存儲器中的圖像數(shù)據(jù)輸出到FPGA芯片中，在這里輸出到FPGA芯片的緩沖階段，需要借助FIFO對輸出到外部接口芯片開展緩沖。 3 圖像處理 由于人眼看到的圖像亮度是非線性等級的，該系統(tǒng)的輸出到存儲器的圖像是線性的，所以需開展校正處理，在這里運用了gamma校正算法開展處理，Y=KXr，F(xiàn)PGA芯片對gamma校正的實現(xiàn)過程就是開展數(shù)

3、據(jù)的映射，對從FIFO輸出到外部接口的圖像數(shù)據(jù)開展數(shù)據(jù)的一一映射。得到輸出圖像，從輸出接口將校正后的圖像數(shù)據(jù)輸出到外部器件。 圖3 FPGA控制全彩大屏幕LED系統(tǒng)原理圖 4 應用于不同領域的兩種輸出接口模式 FPGA芯片輸出端連接驅動電流芯片 該接口的使用適合于輸出的是多路驅動電流芯片，用FPGA芯片輸出管腳時序控制多路外部驅動電流芯片，驅動電流芯片再對RGB發(fā)光二極管開展控制，將整個電腦想要顯示的圖像顯示到大屏幕LED上。 接收端為以太網(wǎng)線的接口 該接口適合于對一路輸入DVI*芯片接口圖像的輸出，該接口可以用于遠距離傳輸圖像信息，應用于大屏幕的LED的顯示。 DVI-Integrated（

4、DVI-I）接口（18+5和24+5）是兼容數(shù)字和模擬接口的，所以，DVI-I的插座就有18個或24個數(shù)字插針的插孔+5個模擬插針的插孔（就是旁邊那個四針孔和一個十字花）。比DVI-D多出來的4根線用于兼容傳統(tǒng)VGA模擬信號?；谶@樣的構造，DVI-I插座可以插DVI-I和DVI-D的插頭，而DVI-D插座只能插DVI-D的插頭。DVI-I兼容模擬接口并不意味著模擬信號的接口D-Sub插頭可以直接連接在DVI-I插座上，它必須通過一個轉換接頭才能連接使用。一般采用這種接口的顯卡都會帶有相關的轉換接頭?？紤]到兼容性問題，目前顯卡一般會采用DVI-I接口，這樣可以通過轉換接頭連接到普通的VGA接口

5、。而帶有兩個DVI接口的顯示器一般使用DVI-D類型。而帶有一個DVI接口和一個VGA接口的顯示器，DVI接口一般使用帶有模擬信號的DVI-I接口。 顯示設備采用DVI接口優(yōu)點 DVI傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，數(shù)字圖像信息不需經(jīng)過任何轉換，就會直接被傳送到顯示設備上，減少了數(shù)字向模擬再到數(shù)字煩瑣的轉換過程，大大節(jié)省了時間，因此它的速度更快，能有效消除拖影現(xiàn)象，使用DVI開展數(shù)據(jù)傳輸，信號不衰減，色彩更純凈，更逼真。計算機內部傳輸?shù)氖嵌M制的數(shù)字信號，使用VGA接口連接全彩LED大屏幕顯示器，就需要先把信號通過顯卡中的D/A轉換器轉變?yōu)镽、G、B三原色信號和行、場同步信號，這些信號通過模擬信號線傳輸?shù)饺蔐ED大屏幕上，還需要相應的A/D轉換器將模擬信號再轉變成數(shù)字信號，才能在全彩LED大屏幕上顯示出圖像。在上述的D/A、A/D轉換和信號傳輸過程中不可防止信號的損失和受到干擾，從而導致圖像出現(xiàn)失真甚至顯示錯誤。DVI接口無須開展這些轉換，防止了信號的損失，使圖像的清晰度和細節(jié)表現(xiàn)力都得到了大大的提高，高分辨率下畫面更加細膩，不容易受信號干擾。 結束語 該設計系統(tǒng)實現(xiàn)的FPGA芯片控制全彩大屏幕的圖像顯示系統(tǒng)，不僅可以用于小尺寸分辨率（256192）