先容了一種以fpga 可編程邏輯器件為設計平臺的、采用大屏幕全彩 顯示屏進行全彩灰度像顯示的掃描控制器實現計劃。經由對“19 場掃描”實踐灰度實現原理的剖析，針對采用該辦法實現的全彩led 顯示屏刷新頻率受串行移位時鐘限度的毛病，提出了一種新式的實現高階灰度顯示的逐位點亮控制方式，在進行fpga 電路設計中采用獨自的計數器來控制屏幕的刷新頻率，使全彩led 顯示屏的設計在l ed 的發光效率和刷新率之間的調劑更加靈巧。最后，根據大屏幕全彩led 顯示屏的設計請求，聯合本文探討的灰度控制方式，給出了fpga 屏體掃描控制器的內部電路實現構造框架。

　　1 、引言

　　作為大型平板顯示裝備的一種，led 顯示屏以其使用壽命長、保護用度低、功耗低等特色在顯示范疇占領主要的地位。在近年，帶有紅、綠、藍三基色以及灰度顯示后果的全彩led 顯示屏，以其豐盛多彩的顯示后果而倍受業界關注，成為led 顯示屏市場近年增加幅度比擬大的產品。壽命、單位面積亮度、三基色的偏差水平、點距、對照度、灰度等級(包含灰度級數和線性度) 、掃描頻率等指標機能是權衡或橫向比擬大型顯示裝備好壞的尺度。而這些指標機能的優劣，很大水平上決議于掃描控制器的性能。因而對大屏幕全彩l ed 顯示掃描控制方法的研討有側重要的意思。

　　因為led 的發光明度與掃描周期內的發光時光近似成正比，所以灰度等級的實現通常是由把持led 的發光時光與掃描周期的比值，即采取調節占空比來實現的，LED顯示屏資訊，隨著大規模集成電路和計算機技術的不斷進步，LED顯示器正在迅速崛起，全彩led 顯示屏正常采用逐位點亮的掃描方式實現灰度像顯示。對顯示灰度級數為8 位的led 顯示屏，普通采用“19場掃描”原理來實現256 級灰度顯示。l ed顯示屏的顯示數據更新個別采取串行輸出方法，如采用595 進行設計的靜態led 全彩顯示屏，依據“19 場掃描”原理，對辨別率等規格肯定的屏體，當串行移位時鐘斷定時，顯示屏的刷新頻率和led 的發光效力(一個掃描周期內，led的最長點亮時間所占的比例) 也就被肯定。本文提出了一種新的逐位點亮掃描方式，該方法對典范的“19場掃描”方式進行了改良，能夠在串行移位時鐘斷定的前提下，在必定范疇內對刷新率跟發光效力進行調節，從而進步了產品依據實際的利用環境跟客戶請求進行設計的機動性。

　　2、逐位點亮的灰度實現算法設計

　　以8 位“19場掃描”實踐為例，所謂逐位點亮，即從一個字節數據中順次從低位到高位或者從高位到低位提掏出一位數據，分8 次點亮對應的像素，每一位對應的點亮時間與關斷時間的占空比不同。假如點亮時間從低位到高位順次倍增，則合成的點亮時間將會有256 種組合。定義d0 位對應的點亮時間加上關斷時間為一個時間單位，設為t ，可得表1 所示各位的點亮與關斷時間。

　　表1 “19場掃描”顯示時各位的點亮與關斷時間

　　在實際設計中， t也是對led 顯示屏進行一次串行數據更新所須要的時間。表1 所示的總時間是t 的整數倍，所以每個數據位所占用的總時間可以通過刷新一次屏幕數據來進行定時。在進行設計時，全彩LED顯示屏資訊，LED顯示屏，是一種通過控制半導體發光二極管的顯示方式！全部顯示屏中led 的亮與滅可以通過總控線en 把持，當點亮時間≥1 t時，en 節制顯示屏處于常亮狀況，而當點亮時間< 1 t 時，能夠通過掌握en 發生相應占空比的掌握波形來實現相應位的亮度節制。可見，應用“19場掃描”原理，在串行移位時鐘和屏體詳細規格確定的情形下，其刷新率也就被確定了，并且存在固定的發光效率η。

　　η =6 點亮時間6 總時間≈ 16 t19 t≈ 84 % (1)由灰度顯示的原理可以曉得，是否實現灰度顯示，決議于各個數據位的點亮時間從低位到高位是否以2 的倍數遞增，而關斷時間的是非只會影響發光效率的大小。在進行體系設計時，應用了8～10 位的非線性灰度校訂，因而需要實現10位灰度掃描控制，LED大屏幕信息，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕，定義“t”為點亮時間的一個時間單位，則可得表2 所示的時間調配。如果定義數據為“1”有效(點亮) “， 0”無效(燃燒) ，當輸入數據從000h 到3ffh 變更時，點亮時間在0t～1 023t 變更，而亮度控制總時間則堅持不變，從而實現了10 位占空比控制，采用這種灰度控制辦法可以實現1 024 級的灰度顯示。與“19 場掃描”原理不同，本文控制點亮的時間不是通過屏幕刷新來實現，而是采用獨自的計數器來進行計時控制的。

　　表2 　逐位點亮控制中各位數據點亮時間調配表

　　設應用串行方式更新整場視頻像一位數據所須要的時間為ts ，假如ts 滿意:

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