先容了一种以fpga 可编程逻辑器件为设计平台的、采用大屏幕全彩 显示屏进行全彩灰度像显示的扫描控制器实现计划。经由对“19 场扫描”实践灰度实现原理的剖析，针对采用该办法实现的全彩led 显示屏刷新频率受串行移位时钟限度的毛病，提出了一种新式的实现高阶灰度显示的逐位点亮控制方式，在进行fpga 电路设计中采用独自的计数器来控制屏幕的刷新频率，使全彩led 显示屏的设计在l ed 的发光效率和刷新率之间的调剂更加灵巧。最后，根据大屏幕全彩led 显示屏的设计请求，联合本文探讨的灰度控制方式，给出了fpga 屏体扫描控制器的内部电路实现构造框架。

　　1 、引言

　　作为大型平板显示装备的一种，led 显示屏以其使用寿命长、保护用度低、功耗低等特色在显示范畴占领主要的地位。在近年，带有红、绿、蓝三基色以及灰度显示后果的全彩led 显示屏，以其丰盛多彩的显示后果而倍受业界关注，成为led 显示屏市场近年增加幅度比拟大的产品。寿命、单位面积亮度、三基色的偏差水平、点距、对照度、灰度等级(包含灰度级数和线性度) 、扫描频率等指标机能是权衡或横向比拟大型显示装备好坏的尺度。而这些指标机能的优劣，很大水平上决议于扫描控制器的性能。因而对大屏幕全彩l ed 显示扫描控制方法的研讨有侧重要的意思。

　　因为led 的发光明度与扫描周期内的发光时光近似成正比，所以灰度等级的实现通常是由把持led 的发光时光与扫描周期的比值，即采取调节占空比来实现的，LED显示屏资讯，随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步，LED显示器正在迅速崛起，全彩led 显示屏正常采用逐位点亮的扫描方式实现灰度像显示。对显示灰度级数为8 位的led 显示屏，普通采用“19场扫描”原理来实现256 级灰度显示。l ed显示屏的显示数据更新个别采取串行输出方法，如采用595 进行设计的静态led 全彩显示屏，依据“19 场扫描”原理，对辨别率等规格肯定的屏体，当串行移位时钟断定时，显示屏的刷新频率和led 的发光效力(一个扫描周期内，led的最长点亮时间所占的比例) 也就被肯定。本文提出了一种新的逐位点亮扫描方式，该方法对典范的“19场扫描”方式进行了改良，能够在串行移位时钟断定的前提下，在必定范畴内对刷新率跟发光效力进行调节，从而进步了产品依据实际的利用环境跟客户请求进行设计的机动性。

　　2、逐位点亮的灰度实现算法设计

　　以8 位“19场扫描”实践为例，所谓逐位点亮，即从一个字节数据中顺次从低位到高位或者从高位到低位提掏出一位数据，分8 次点亮对应的像素，每一位对应的点亮时间与关断时间的占空比不同。假如点亮时间从低位到高位顺次倍增，则合成的点亮时间将会有256 种组合。定义d0 位对应的点亮时间加上关断时间为一个时间单位，设为t ，可得表1 所示各位的点亮与关断时间。

　　表1 “19场扫描”显示时各位的点亮与关断时间

　　在实际设计中， t也是对led 显示屏进行一次串行数据更新所须要的时间。表1 所示的总时间是t 的整数倍，所以每个数据位所占用的总时间可以通过刷新一次屏幕数据来进行定时。在进行设计时，全彩LED显示屏资讯，LED显示屏，是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式！全部显示屏中led 的亮与灭可以通过总控线en 把持，当点亮时间≥1 t时，en 节制显示屏处于常亮状况，而当点亮时间< 1 t 时，能够通过掌握en 发生相应占空比的掌握波形来实现相应位的亮度节制。可见，应用“19场扫描”原理，在串行移位时钟和屏体详细规格确定的情形下，其刷新率也就被确定了，并且存在固定的发光效率η。

　　η =6 点亮时间6 总时间≈ 16 t19 t≈ 84 % (1)由灰度显示的原理可以晓得，是否实现灰度显示，决议于各个数据位的点亮时间从低位到高位是否以2 的倍数递增，而关断时间的是非只会影响发光效率的大小。在进行体系设计时，应用了8～10 位的非线性灰度校订，因而需要实现10位灰度扫描控制，LED大屏幕信息，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕，定义“t”为点亮时间的一个时间单位，则可得表2 所示的时间调配。如果定义数据为“1”有效(点亮) “， 0”无效(燃烧) ，当输入数据从000h 到3ffh 变更时，点亮时间在0t～1 023t 变更，而亮度控制总时间则坚持不变，从而实现了10 位占空比控制，采用这种灰度控制办法可以实现1 024 级的灰度显示。与“19 场扫描”原理不同，本文控制点亮的时间不是通过屏幕刷新来实现，而是采用独自的计数器来进行计时控制的。

　　表2 　逐位点亮控制中各位数据点亮时间调配表

　　设应用串行方式更新整场视频像一位数据所须要的时间为ts ，假如ts 满意:

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