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PLD是指可编程逻辑器件,是一种可将集成电路的设计用编程的方式写入到其逻辑阵列结构中的一种芯片。本论文讨论用PLD芯片作为主要控制逻辑来设计计算机数字视频系统的一个典型应用型产品——LED视频电子显示屏系统的研制方法。 与模拟系统相比,计算机数字视频系统在图像质量、结构和新产品开发周期等方面有许多优势。数字视频系统有一种逐渐替代模拟系统的趋势,并将成为新一代标准。例如,现在数字接口的平板显示器(panel,亦称液晶显示器)正在取代传统的模拟接口CRT显示器。虽然当前计算机显卡视频处理芯片中一般都有支持平板显示器的数字视频接口,但现在大部分的计算机显卡的输出仍然只提供模拟信号接口。这种模拟视频信号必须要经过AD转换后,才能成为平板显示器的输入信号。这个转换过程不可避免地降低了信号的质量。所以,对完全数字化的视频信号系统的研究变得非常重要。 本系统将计算机视频图像扫描到大屏幕显示板上,LED器件特性决定了信号的控制是全数字式的,是数字视频信号处理系统的一个典型应用。现在市场上已经有成型产品,但其牛大多数还是基于单片机的传统电子电路结构。单片机电路不仅结构复杂,且工作频率很低,不能适应高质量的视频图像的要求。本系统将PLD芯片设计成系统信号驱动的控制芯片,实现了电路结构的高度集成化,不仅结构简单,而且信号处理的频率大大高于单片机电路(普通单片机电路最高工作频率为12M左右,而本系统控制芯片达到50M以上),更快速的信号处理速度保证了系统产生更优良的图像质量。 本系统由计算机多媒体视频卡、驱动板和显示板组成。多媒体视频卡是购买的现成产品,从50针接口输出数字视频信号,为系统提供信号源。驱动板和显示板是自行研制的,显示板是由红绿两色LED材料组成的发光阵列。由于显示板本身结构简单,所以本系统的设计与通用产品相类似。设计的重点是驱动板,其驱动控制逻辑以PLD芯片为载体通过数字集成电路方式实现,控制逻辑的功能设计是用IEEE标准的集成电路设计语言VHDL作为行为描述语言,在MAXPLUSⅡ 武汉科技大学硕士学位论文 环境中进行编译、综合、仿真和芯片编程。系统将多媒体视频卡输出的数字视频 信号进行数据缓存、分块读取和脉宽调制等处理,形成符合显示板结构的彩色运 动图像扫描信号,输出到显示板。整个系统具有结构简单、集成度高、图像性能 优越等特点。 本系统在显示刷新频率为60HZ,灰度级别为32级的条件下,图像显示清晰 稳定。屏幕可支持1024*768以下任何面积组态,拼接方便。达到国内市场上成 型产品的水平。