基于ARM的大屏幕LED显示系统的设计 第2页
1.绪论
现代社会已经迈入信息化时代，大量的信息通过“信息高速公路”传送着，
图像是人们感受信息的直接方式之一。研究表明，在人们经各种感觉器宫从外
界获得的信息中，近2/3的信息是通过眼睛获得的〔‘」。而图像显示技术丁正是
为人们提供各种各样重要信息的一个窗口。进入20世纪以来，显示技术作为
人机联系和信息展示的窗口己应用于社会生活的各个方面。
目前已经开发和应用的各类显示设备有:液晶显示器、等离子体显示器、
场发射显示器、真空荧光显示器、发光二极管(LED)等等阅，其中，LED作为
一种新型的显示设备，从一问世，就引起了世人的极大关注。
1LEO大屏幕及其应用
发光二极管(LED)是六十年代末发展起来的一种半导体显示器件〔3“〕。七
十年代，随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和P一结形成技术的研究进
展，发光二极管在发光颜色、亮度等性能方面得以提高，并迅速进入批量化和
实用化。进入八十年代后，开始出现平板显示产品即LED显示屏。
大屏幕LED显示屏是一种新型的信息显示媒体，它是利用发光二极管点阵
模块或像素单元组成的平面式显示屏幕，以发光效率高、使用寿命长、环境适
应能力强、性价比高、组态灵活、色彩丰富等特点[5一6〕，在短短的十来年中，
迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。
随着计算机技术和半导体技术的发展，把计算机技术和先进的半导体技术
连接起来，使LED大屏幕显示系统成为集计算机控制技术、视频技术、光电子
技术、微电子技术、通信技术、数字图象处理技术为一体的显示设备。它己成
为既可以播放来自于计算机的动态视频信息，也可以播放来自存储设备的静态
图象的综合的多功能的大型显示设备。
LED显示屏的应用涉及到社会经济的许多领域，主要包括:
(1)机场航班、港口、车站旅客引导信息显示。以LED显示屏为主体的信
息系统和广播系统、票务信息系统、列车到发显示系统等共同构成客运枢纽的
自动化系统。
(2)证券交易、金融信息显示。在证券行情屏、银行汇率屏、利率屏等方
而应用占较大比例，是LED显示屏的主要需求行业。
_--少里竺壑吐创些三一一一一一
(3)邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。
(4)道路交通信息显示。随着智能交通系统的兴起，在城市交通、高速公
路等领域，LED显示屏作为可变情报板、限速标志等也有较大发展图。
(5)高校教学管理信息发布显示。为学生、教师提供方便快捷的获取信息
的手段，为最大限度地减少教学事故、维护良好教学管理提供帮助。
(6)室外产品广告及信息发布。
1.2L印大屏幕的发展状况与趋势
1
.
2
，
1LEO大屏幕的发展状况
在使用LED技术设计和制造大尺寸显示屏幕这一领域，SACOSMARTV工SION
公司处于世界领先地位。该公司推出的LED显示屏采用数百万个分散的红、绿、
蓝LED制造而成，提供的分辨率和观察视角要远远好于任何一种投射或者层叠
大尺寸显示器。该公司为纽约时代广场制造的纳斯达克全彩屏最为闻名，这台
超级显示屏面积为120英尺X90英尺，由1900万只超高亮度的蓝、绿、红色
LED组成囚，该屏不仅具有巨大的尺寸，而且具有良好的分辨率和多功能性。
在高亮度大屏幕视频显示技术方面，JumboTron系统被公认为是世界的领
先者。Jum匕。Tron的技术特点在于采用了独特的图像控制器，确保了图像的高
清晰度。目前，全世界有23个国家在使用JumboTron超大屏幕电子显示屏，
总使用面积己超过14000平方米叫。
我国LED显示屏的发展可以说基本上与世界水平同步，国内的LED显示屏
发展经历了三个阶段:
(1)1990年以前LED显示屏的成长形成时期
一方面，受LED材料器件的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开，
另一方面，显示屏控制技术基本上是通信控制方式，客观上影响了显示效果。
这一时期的L印显示屏在国外应用较广，国内没有广泛使用。
(2)1990一1995年，LED显示屏迅速发展的时期
进入90年代后，国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强
烈，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在LED显示屏的设计制
造技术与应用水平上都得到了迅速的提高。LED显示屏经历了从单色、双色图
文显示屏，到图像显示屏，一直到全彩色视频显示屏的发展过程。无论在器件
—一一一卫竺室塑坠竺鱼些匕一一一__的性能(超高亮度及蓝色发光灯等)和系统的组成(计算机化的全动态显示系统)等方面都取得了长足的进步。(3)1995年以来，LED显示屏应用领域更为广阔近年在全彩色L印显示屏、256级灰度视频控制技术、多级群控技米等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现。
我国LED显示屏的发展可以说基本上与世界水平同步，至今已形成了一个
具有相当发展潜力的产业。其中南京洛普股份有限公司是专业从事大型公众信
息、显示屏的企业，产品己批量出口，在本行业中获有较高的知名度〔‘。〕。
1
.
2
.
2LED大屏幕的发展趋势
目前LED电子显示屏的显示向更高亮度、更高耐气候性、更高的发光均匀
性、更高的可靠性、全色化、多媒体方向发展，系统的运行，操作与维护也向
集成化、网络化、智能化方向发展。二十一世纪的显示技术将是平板显示的时
代，LED显示屏作为平板显示的主导产品之一将有更大的发展。
(1)高亮度、全彩化
蓝色及绿色超高亮度LED产品出现以来，成本逐年快速降低，使LED全彩
色显示屏产品成本下降，推广速度加快。同时，随着控制技术的发展和屏体稳
定性的提高，使全彩色L印显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效
果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求。
(2)标准化、规范化
材料、技术的成熟及市场价格基本均衡之后，LED显示屏的标准化和规范
化将成为LED显示屏发展的一个趋势。近几年业内的发展中，几番价格回落调
整达到基本均衡后，产品质量、系统的可靠性等将成为主要的竞争因素，这就
对LED显示屏的标准化和规范化有了较高的要求。行业规范和标准体系的形成，
工509000系列标准的应用，使LED显示屏行业的发展趋于有序〔“〕。
(3)产品结构多样化
随着信息化社会的形成，信息领域愈加广泛，LED显示屏的应用前景更为
广阔。预计大型或超大型LED显示屏为主流产品的局面将会发生改变，适合于
服务行业特点和专业性要求的小型LED显示屏会有较大提高，面向信息服务领
域的L印显示屏产品门类和品种体系将更加丰富，部分潜在市场需求和应用领
__一哩些些湮生塾塑主一一一一一一一
域将会有所突破，如公共交通、停车场、餐饮、医院等综合服务方面的信息显
示屏需求量将有更大的提高，大批量、小型化的标准系统L印显示屏在L印显
示屏市场总量中将会占有多数份额。
总之，在LED大屏幕材料研制方面，单色、多色LED点阵模块产品已经很
成熟，目前的发展方向为全彩色LED显示屏;在产品方面，LED大屏幕朝标准
化、大型化和小型化的方向发展。
1.3关于ARM嵌入式微处理器及嵌入式技术
1.3.1ARM嵌入式微处理器
本系统设计的大屏幕LED显示系统的控制器采用ARM(AdVanCedR工SC
MaChine)嵌入式微处理器。基于精简指令集(RISC)架构的32位微处理器，由
于具有硬件设计单纯、成本低廉、省电效益佳等特性，且能满足上网要求，故
受到广大用户的青睐，其中领先的是A明嵌入式微处理器系列。
ARM是一个公司的名字，也可认为是对一类微处理器的通称，还可认为是
一种技术的名字。
ARM公司1991年成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权〔‘2〕。世
界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同
的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市
场。目前，采用ARM技术知识产权工p(IntellectualProperty)核的微处理器，
即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系
统、网络系统、无线系统等各类产品市场。
ARM嵌入式微处理器一般具有如下特点〔’3〕:体积小、低功耗、低成本、高
性能;支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好地兼容8位/16位
器件;大量使用寄存器，指令执行速度更快;大多数数据操作都在寄存器中完
成;寻址方式灵活简单，执行效率高;指令长度固定。
到目前为止，ARM微处理器及技术的应用己经深入到各个领域，在工业控
制领域，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市
场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、
高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]  ... 下一页  >>