全彩LED顯示屏設計技術
LED顯示屏作為一種新的顯示器件，近年來得到了廣泛的應用。隨著技術的不斷更新，LED顯示屏正朝著全彩化的方向發展。設計了一種LED顯示屏控制系統，該系統以ARMCortex-M3內核芯片STM32F103ZET6作為控制中心，以可編程邏輯器件EP1C6完成數據的刷新，通過以太網通信。系統可支持256級灰度全彩LED顯示屏的圖像、動畫的顯示，同時能夠方便地進行遠程控制。
LED顯示屏是利用LED點陣模塊或像素單元組成的一種現代平面顯示屏幕，具有發光效率高、使用壽命長、視角范圍大、色彩豐富以及對室內外環境適應能力強等優點。20世紀80年代后期，它在全世界迅速發展起來，并很快成為大屏幕平板顯示的代表性主流產品;近年來，隨著藍色LED產品價格的快速下降，全彩色LED顯示屏的價格逐步降低，市場需求急劇增長，應用日益普遍。目前的LED顯示屏控制系統多采用ARM處理器來完成整個系統的功能，這種控制系統在數據處理速度上存在很大的局限，影響顯示效果的連續性。基于此，在分析了STM32微處理器總線結構特點的基礎上，提出了STM32+FPGA的控制系統方案，該方案充分了利用STM32微處理器的靈活的儲器控制技術和可編程邏輯器件的靈活性，提高了系統數據處理的速度，而且簡化了電路結構，方便調試。
1 、系統總體方案設計
系統采用新一代的32bitRISC處理器STM32作為主控芯片，通過以太網傳輸數據，以FLASH作為存儲模塊，由FPGA完成對LED顯示屏的高速掃描刷新。系統工作時，利用上位機編輯顯示信息，通過以太網接口將顯示信息傳輸給微處理器，微處理器接收數據信息后寫入FLASH存儲器。在顯示時，微處理器讀取FLASH中的數據，通過總線將數據以并行方式發送給FPGA,FPGA處理后將數據傳輸到LED顯示屏顯示。
2 、系統硬件設計
本系統選用ST公司新推出的32位微處理器STM32F103ZET6作為主控芯片，STM32F103ZET6使用了先進架構的ARMCortex-M3內核，其靈活的靜態存儲器控制器使得它能很方便的和許多存儲器和外設連接，同時STM32片上外設豐富，可以簡化系統外圍電路的設計。
2.1 FLASH存儲器電路設計
FLASH采用的是三星公司的K9F1G16U0M,它是一種NAND型FLASH,存儲容量為64M16位，工作電壓3.3V,系統中STM32F103ZET6與K9F1G16U0M的連接如圖2所示。FLASH存儲器的IO0~IO7和FMSC數據總線的低8位相連，STM32處理器通過FSMC訪問存儲器;FLASH存儲器的片選信號nCE和FSMC的FSMC_NCE2相連接，這樣存儲器的地址空間為0x70000000~077FFFFFFFF;FLASH存儲器的R/nB連接至STM32處理器的FSMC_NWAIT管腳，處理器將R/nB作為一個中斷源使用，因此可以在存儲器的等待周期內執行其他的任務。
2.2 LED顯示屏以太網接口電路設計
采用以太網接口代替傳統的串口，加快了數據傳輸的速度，同時可以實現遠程控制。由于STM32F103ZET6片內沒有集成以太網MAC和PHY功能，但其FSMC支持擴展以太網控制芯片，本系統在FSMC上擴展一片DAVICOM公司的DM9000A芯片對STM32F103ZET6進行以太網擴展，DM9000A與STM32F103ZET6的連接。
