一种FPGA控制全彩大屏幕显示设计

1、【Word版本下载可任意编辑】 一种FPGA控制全彩大屏幕显示设计 图2 DVI-I接口 2 选取存储图像数据的缓冲存储器 根据上述采集图像数据的带宽要求，在这里用的是DDR-SDRAM存储器，时钟为200MHz，数据位宽为16位，所以，带宽可到达6.4GHz，利用率到达65%即可满足上述DVI接口芯片输入到FPGA芯片的带宽要求。 由于从DVI芯片输入到FPGA芯片的图像数据的时钟是165MHz，与输出到DDR-SDRAM存储器的时钟频率200MHz不同步，所以，在这里FPGA芯片中要用到异步FIFO开展缓冲，将从DVI*芯片输入的图像数据缓冲到宽度为24位，深度为2048的FIFO中，其中

2、输入时钟根据输入的图像分辨率计算得出，可输出的时钟为165MHz，然后再从FIFO缓冲期将数据输出到DDR-SDRAM存储器，其中输出到DDR-SDRAM的图像数据的时钟为200MHz，输出的时钟为双数据率始终，即数据有效时钟可到达400MHz，再将DDR-SDRAM存储器中的图像数据输出到FPGA芯片中，在这里输出到FPGA芯片的缓冲阶段，需要借助FIFO对输出到外部接口芯片开展缓冲。 3 图像处理 由于人眼看到的图像亮度是非线性等级的，该系统的输出到存储器的图像是线性的，所以需开展校正处理，在这里运用了gamma校正算法开展处理，Y=KXr，FPGA芯片对gamma校正的实现过程就是开展数

3、据的映射，对从FIFO输出到外部接口的图像数据开展数据的一一映射。得到输出图像，从输出接口将校正后的图像数据输出到外部器件。 图3 FPGA控制全彩大屏幕LED系统原理图 4 应用于不同领域的两种输出接口模式 FPGA芯片输出端连接驱动电流芯片 该接口的使用适合于输出的是多路驱动电流芯片，用FPGA芯片输出管脚时序控制多路外部驱动电流芯片，驱动电流芯片再对RGB发光二极管开展控制，将整个电脑想要显示的图像显示到大屏幕LED上。 接收端为以太网线的接口 该接口适合于对一路输入DVI*芯片接口图像的输出，该接口可以用于远距离传输图像信息，应用于大屏幕的LED的显示。 DVI-Integrated（

4、DVI-I）接口（18+5和24+5）是兼容数字和模拟接口的，所以，DVI-I的插座就有18个或24个数字插针的插孔+5个模拟插针的插孔（就是旁边那个四针孔和一个十字花）。比DVI-D多出来的4根线用于兼容传统VGA模拟信号。基于这样的构造，DVI-I插座可以插DVI-I和DVI-D的插头，而DVI-D插座只能插DVI-D的插头。DVI-I兼容模拟接口并不意味着模拟信号的接口D-Sub插头可以直接连接在DVI-I插座上，它必须通过一个转换接头才能连接使用。一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。考虑到兼容性问题，目前显卡一般会采用DVI-I接口，这样可以通过转换接头连接到普通的VGA接口

5、。而带有两个DVI接口的显示器一般使用DVI-D类型。而带有一个DVI接口和一个VGA接口的显示器，DVI接口一般使用带有模拟信号的DVI-I接口。 显示设备采用DVI接口优点 DVI传输的是数字信号，数字图像信息不需经过任何转换，就会直接被传送到显示设备上，减少了数字向模拟再到数字烦琐的转换过程，大大节省了时间，因此它的速度更快，能有效消除拖影现象，使用DVI开展数据传输，信号不衰减，色彩更纯净，更逼真。计算机内部传输的是二进制的数字信号，使用VGA接口连接全彩LED大屏幕显示器，就需要先把信号通过显卡中的D/A转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号，这些信号通过模拟信号线传输到全彩LED大屏幕上，还需要相应的A/D转换器将模拟信号再转变成数字信号，才能在全彩LED大屏幕上显示出图像。在上述的D/A、A/D转换和信号传输过程中不可防止信号的损失和受到干扰，从而导致图像出现失真甚至显示错误。DVI接口无须开展这些转换，防止了信号的损失，使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大的提高，高分辨率下画面更加细腻，不容易受信号干扰。 结束语 该设计系统实现的FPGA芯片控制全彩大屏幕的图像显示系统，不仅可以用于小尺寸分辨率（256192）