基于FPGA的LED显示屏控制系统的设计与实现

郑争兵， 赵 峰

(陕西理工学院 物理与电信工程学院， 陕西 汉中 723000)

基于FPGA的LED显示屏控制系统的设计与实现

郑争兵， 赵 峰

(陕西理工学院 物理与电信工程学院， 陕西 汉中 723000)

根据LED显示屏的工作原理，提出了一种基于FPGA的大屏幕LED图文显示屏控制系统设计方案。系统采用移位芯片74HC595构建驱动电路，通过串行方式输出驱动信号，利用FPGA构建核心控制电路，采用Verilog HDL语言编写程序，完成显示汉字数据的读出，按照串行方式产生行、列扫描信号和控制信号，动态扫描并驱动LED显示屏。实验测试结果表明：系统可以实现汉字滚动显示，整个系统外围电路简单，易于扩展。

现场可编程门阵列； LED显示屏； 硬件描述语言； LED驱动电路

1 系统总体方案设计

基于FPGA的LED显示屏控制系统由上位机、FPGA模块和LED显示屏驱动电路组成，系统总体结构如图1所示。上位机负责汉字、字符和图形数据的格式转换，通过异步串行通信工作方式将数据发送给FPGA模块。FPGA模块负责数据的接收，按照一定的方式产生驱动信号，实现数据的LED显示。具体来说，串口控制模块将串行通信数据按照并行方式写入到双口RAM，LED显示控制模块将双口RAM中的数据读出，按照串行方式产生行、列扫描信号和控制信号。由于大型的LED显示屏均由小型LED显示屏拼接而成，工作原理相似，只是驱动电路复杂些，本文重点以16×16 LED显示屏的汉字滚动显示控制为例，介绍FPGA模块控制电路的设计方法。

图1 系统总体结构图

2 LED显示屏驱动电路设计

16×16 LED显示屏由4个8×8 LED显示屏构成。……