李　喆

[摘要]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)、電子技術(shù)、視頻技術(shù)、傳送技術(shù)的發(fā)展，各種電子屏幕設(shè)備的應(yīng)用日益增多。在眾多的影像設(shè)備中，LED電子顯示屏是集光電子技術(shù)、視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)為一體的科技產(chǎn)品。LED因其強(qiáng)大的功能在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]LED電子屏幕 多媒體控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TN6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0520017－01

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，對(duì)信息的傳播有越來(lái)越高的要求?？梢韵嘈牛琇ED電子顯示屏以其色彩鮮亮奪目，大的顯示信息量、壽命長(zhǎng)、耗電量小、重量輕、空間尺寸小、穩(wěn)定性高，易于操作、安裝和維護(hù)等特點(diǎn)將在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演越來(lái)越重要的角色。LED顯示技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代人類(lèi)社會(huì)生活的一項(xiàng)不可或缺的技術(shù)。

一、LED的概念

LED即發(fā)光二極管英文（LightEmittingDiode）的縮寫(xiě)。LED是一種電流發(fā)光器件，通過(guò)電流產(chǎn)生光源，將電能轉(zhuǎn)化為光能。材料的不同決定了它通過(guò)電流后產(chǎn)生的發(fā)光顏色和發(fā)光強(qiáng)度。紅綠藍(lán)為三基色，由此三種顏色可調(diào)出任意顏色。把發(fā)光二極管按一定的點(diǎn)間距縱橫排成陣列就是LED點(diǎn)陣版面，即LED電子顯示屏。LED電子顯示屏中每一個(gè)發(fā)光二極管都有與之相對(duì)應(yīng)的亮度控制電路，在計(jì)算機(jī)的控制下，再去控制LED電子顯示屏中每一發(fā)光二極管的亮度，就在LED電子顯示屏上形成圖像及文字。

每一個(gè)發(fā)光二極管在電路控制下的明暗亮度變化層次（灰度級(jí)）越多，圖像就越細(xì)膩。通過(guò)計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，可以將多種形式的信息源輸入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如電視信號(hào)、攝像機(jī)視頻信號(hào)、錄像機(jī)信號(hào)、視頻信號(hào)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)及文字信息等，LED電子顯示屏在視頻狀態(tài)顯示的內(nèi)容同這些信號(hào)源的電視圖像完全對(duì)應(yīng)。LED電子顯示屏以其亮度高、耗電量少、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、顯示屏面積可以根據(jù)需要由單元模塊任意拼裝等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代電子顯示影像設(shè)備的首選。

二、多媒體室外LED顯示屏的組成

（一）LED顯示屏系統(tǒng)的必要性

LED室外顯示屏目前已是戶(hù)外廣告和信息顯示的重要媒體。它比其它媒體如霓虹燈、布飾射燈、看板、指示牌等更具有動(dòng)感，其變化的速度、內(nèi)容、方式是其它媒體所不能比美的。它可承擔(dān)文字、圖形、圖像的實(shí)時(shí)發(fā)布工作，對(duì)生產(chǎn)、生活更具有實(shí)時(shí)性和機(jī)動(dòng)實(shí)用性。同時(shí)它還起到美化市內(nèi)環(huán)境，烘托城市氣氛的重要作用。

（二）LED顯示屏系統(tǒng)功能要求

1．實(shí)時(shí)清晰顯示

實(shí)時(shí)，無(wú)閃爍，清晰顯示是LED顯示屏系統(tǒng)的最基本和最重要的要求之一。

安裝在建筑幕墻上的LED全彩顯示屏，是視頻圖像顯示系統(tǒng)，可播放文字、動(dòng)畫(huà)、VCD、DVD、電視節(jié)目、錄像節(jié)目等內(nèi)容。因此，顯示屏要具有清晰明確規(guī)范，變化顯示內(nèi)容時(shí)應(yīng)無(wú)閃爍，變化形式自然，變化方式多樣化。并且可以實(shí)時(shí)地播發(fā)新聞快訊，實(shí)時(shí)顯示北京自然時(shí)間表。

彩色LED顯示屏必須保證無(wú)通常的LED顯示屏在較遠(yuǎn)的地方觀(guān)看時(shí)會(huì)有的閃爍感覺(jué)，即頻閃現(xiàn)象。這是因?yàn)轱@示屏圖像掃描頻率不夠所造成的。這樣一來(lái)會(huì)使觀(guān)眾感覺(jué)不適，眼睛容易疲勞，影響觀(guān)眾的觀(guān)看。當(dāng)LED顯示屏對(duì)圖像的掃描方式采用靜態(tài)鎖存的掃描方式，圖像刷新速率控制在140幀/秒，則完全可以消除了LED視頻顯示屏的頻閃。顯示屏的分辨率主要是由像素點(diǎn)的大小、間距決定的，而LED視頻屏的清晰度除取決于像素點(diǎn)的大小、間距外，另一個(gè)更為重要的因素是像素點(diǎn)的亮度。LED顯示屏是室外顯示設(shè)備，要求能全天候工作，所以必須要求像素點(diǎn)的亮度高，且具有亮度調(diào)節(jié)功能。

2．多種顯示方式

室外視頻彩色LED顯示屏的控制方案是采用一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制LED顯示屏，使其控制系統(tǒng)的操作、管理更為簡(jiǎn)捷方便，從而達(dá)到控制設(shè)備少、操作人員少、系統(tǒng)成本低、技術(shù)性能高的目的。LED顯示屏的主要功能是顯示文字和圖形圖像，其顯示方式主要有以下幾種：圖面的對(duì)開(kāi)，反白，上移，下移，左進(jìn)右退，右進(jìn)左退，覆蓋變，馬賽克變，放射變；文字的字形，字體可有十幾種變化。

三、LED顯示屏系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸

傳輸方面，大屏系統(tǒng)一般采用串行方式進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)的傳輸，長(zhǎng)距離時(shí)通常使用光纖模式進(jìn)行可靠傳輸。

1．高速串行解串行器芯片組

Agilent的高速串行解串行器芯片組可以滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)速度和同步的要求。Agilent的HDMP-1032/1034和HDMP-1022/1024兩套GLINK芯片組可以分別實(shí)現(xiàn)串行1200M波特和1500M波特的傳輸速率。芯片組并口為并行16位22

位的TTL電平，速度最高分別達(dá)到70MHz和75MHz，而串口采用高速的PECL電平。芯片組內(nèi)置CDR，保證在長(zhǎng)距離條件下的時(shí)鐘恢復(fù)和同步。

2．以太網(wǎng)接口

為了支持多媒體應(yīng)用，有些大屏配置以太網(wǎng)接口可以支持播放MPEG2等視頻流。Micrel公司作為領(lǐng)先的以太網(wǎng)芯片供應(yīng)商，其以太網(wǎng)產(chǎn)品包括以太網(wǎng)交換芯片、以太網(wǎng)控制器、以太網(wǎng)物理層等產(chǎn)品，可以滿(mǎn)足大屏系統(tǒng)在以太網(wǎng)方面的要求。這些產(chǎn)品支持10M/100M以太網(wǎng)，帶有MDI/MDI-X功能，可以自動(dòng)調(diào)整收發(fā)線(xiàn)對(duì)，直連或交叉網(wǎng)線(xiàn)都可以使用。

3．帶外串口通信

配合大屏需要檢測(cè)電源電壓、溫度等狀態(tài)的要求，有些大屏系統(tǒng)使用帶外串口通信。若FPGA需要下載和更新功能時(shí)，可以通過(guò)單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)下載。Silicon Labs公司的單片機(jī)滿(mǎn)足了這些要求，其單片機(jī)帶有多路8位以上的模擬輸入通道，封裝小，速度快，兼容傳統(tǒng)的8051；內(nèi)部集成A/D、D/A、Flash和RAM；它是完整的SoC單片機(jī)，支持工業(yè)溫度范圍；同時(shí)該單片機(jī)支持通過(guò)多種方式在線(xiàn)升級(jí)，目前在大屏廠(chǎng)商中已有應(yīng)用。

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