基於安路EF2 FPGA的智能LED模組

一 、LED顯示屏及EF2 FPGA智能模組簡介

LED顯示屏是LED點陣模塊或者像素單元組成的平麵顯示屏幕 。自從誕生以來 ,以其亮度高 、視角廣 、壽命長 、性價比高的特點 ,在交通 、廣告 、新聞發布 、體育比賽 、電子景觀等領域得到了廣泛應用 。

當前主流的LED大屏幕控製係統多以FPGA或FPGA結合其他芯片為主控芯片 。隨著高密度屏的流行 ,LED大屏幕正朝著顯示麵積更大 、顯示亮度更高、顏色更鮮豔的方向發展 ,這些都給LED大屏幕控製係統提出了新的挑戰 。

目前市麵上各個LED控製係統廠家使用的傳輸接口類似,主控芯片類似 ,成本相近 ,係統性能相近 ,導致價格競爭非常激烈 。行業急需要一種新的架構來打破現在的僵局 。這種新架構需要解決低成本的實現可靠的數據傳輸 ,屏幕控製和監控且體積還小等方麵的要求 。

為了解決行業的痛點,滿足市場的迫切需求 ,通過LED顯示市場調研 ,安路科技研發了EF2 FPGA器件 ,本項目對EF2 FPGA器件進行二次優化 ,並將該器件應用到LED顯示模組上 ,開發出低成本 ,可靠 ,智能的LED顯示模組 。該模組可以做到更薄 ,數據傳輸EMI更小 ,實時監控狀態並回傳 。


二 、EF2 FPGA智能模組硬件架構

基於安路EF2 FPGA的智能LED模組主要由EF2 FPGA驅動板構成 ,該驅動板正麵 、背麵 ,以及放置LED屏幕背後直連示意圖 ,如圖1所示 。該模組包含自主設計的AST高速異步傳輸接口、M3 CPU 、ADC等 ,一顆芯片功能齊全 ,滿足LED顯示所有需求 。

基於安路EF2 FPGA的智能LED模組基於安路EF2 FPGA的智能LED模組

基於安路EF2 FPGA的智能LED模組基於安路EF2 FPGA的智能LED模組

圖1  EF2 FPGA智能LED模組硬件實物圖

EF2 FPGA智能模組架構框圖如圖2所示 。EF2 FPGA分配板讀取U盤圖像數據 ,通過自主研發的AST收發器傳輸數據 ,驅動板通過HUB75接口直接直連LED屏幕最新的主流驅動芯片2053,最終實時顯示圖像 。

基於安路EF2 FPGA的智能LED模組

圖2  EF2 FPGA智能模組架構框圖



三 、EF2 FPGA智能模組特點及實時顯示效果

該係統和傳統的顯示模組相比 ,具備以下特點 :  1 、更高可靠性 :燈驅合一 ,無排線 ,降低EMI 。

                                                                                2 、更強適應性 :AST傳輸距離和傳輸速率可變 ,適應不同點間距屏幕 。

                                                                                3 、更加智能 :實時反饋電壓 ,溫度 ,屏幕工作時間 ,帶壞點檢測與反饋 。

                                                                                4 、更高性價比 :提高係統集成度 ,簡化屏幕生產調試流程 。


一個LED顯示屏有上百塊LED顯示模組 ,基於EF2 FPGA的智能LED模組每一塊都由一顆ELF2 FPGA作為控製 ,一個屏幕就需要幾百顆FPGA器件 ,用量將會非常巨大 。智能的LED顯示模組也是大屏幕高密度LED屏的發展趨勢 。