當(dāng)LED顯示器采用8位／16位微處理器時(shí)，存在運(yùn)行速度慢、尋址能力弱和功耗大等問(wèn)題,。文中采用32位ARM7" title="ARM7">ARM7微處理器LPC2210" title="LPC2210">LPC2210為核心控制器件,，完成LED顯示屏" title="LED顯示屏">LED顯示屏控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),。系統(tǒng)采用可擴(kuò)展,、模塊化設(shè)計(jì),。以LED顯示屏的顯示電路和ARM微處理器控制電路為核心，并通過(guò)LPC2210微處理器自帶的鎖相環(huán)(PLL),，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行倍頻設(shè)計(jì),，有效提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,。通過(guò)對(duì)各模塊的調(diào)度可方便實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣LED屏以雙色、多樣化方式顯示各種信息,，也可通過(guò)簡(jiǎn)單的級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)屏的擴(kuò)展。

　　隨著計(jì)算機(jī)和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,，使LED大屏幕顯示系統(tǒng)成為集計(jì)算機(jī)控制,、視頻,、光電子,、微電子,、通信、數(shù)字圖像處理技術(shù)為一體的顯示設(shè)備,。隨著大屏幕顯示技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,，需要處理的數(shù)據(jù)大量增加，系統(tǒng)的頻率更高,、規(guī)模更大,，對(duì)顯示控制系統(tǒng)的要求也不斷提高。目前LED顯示器常采用8位／16位的微處理器,，由于其運(yùn)行速度、尋址能力和功耗等問(wèn)題,，已難滿足顯示區(qū)域較大,、顯示內(nèi)容切換頻繁的相對(duì)復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)合,。存在系統(tǒng)體積較大,、調(diào)試?yán)щy,、不易修改、系統(tǒng)不穩(wěn)定等諸多問(wèn)題,。ARM具有體積小,、功耗低、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)等特性。在無(wú)計(jì)算機(jī)支持的獨(dú)立顯示系統(tǒng)中,，采用嵌入式系統(tǒng)來(lái)解決信息顯示的諸多要求是一個(gè)理想的方案,。因此本設(shè)計(jì)以LPC2210微處理器為控制電路核心,，解決了系統(tǒng)的運(yùn)行速度,、尋址能力和功耗等問(wèn)題,，從而支持更大可視區(qū)域的穩(wěn)定顯示,、存儲(chǔ)更多的顯示內(nèi)容。

　　1 系統(tǒng)硬件組成及原理

　　本系統(tǒng)選用PHILIPS公司生產(chǎn)的LPC2210微處理器,，以功耗小,、成本低的ARM7TDM I為內(nèi)核系統(tǒng)的硬件構(gòu)成,。該系統(tǒng)主要由顯示控制電路和LED顯示屏部分構(gòu)成，如圖1所示,。

　　以ARM7(LPC2210)微處理器為為核心的控制電路主要完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)控制工作,。LED顯示屏的掃描驅(qū)動(dòng)電路主要采用74HCl38和74HC595等來(lái)完成行掃描并以控制時(shí)序的方式來(lái)完成列控制。顯示屏以LED為像素,，由LED點(diǎn)陣顯示單元拼接而成,，本設(shè)計(jì)的顯示屏為16行×64列的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。

　　在設(shè)計(jì)中,，采用LPC2210P0口的16個(gè)引腳作為顯示控制電路的接口，并分別對(duì)應(yīng)屏的使能端EN,、行選中信號(hào)端(A，B,，C,，D),、行點(diǎn)亮數(shù)據(jù)信號(hào)端(GD1，GD2，RD1,，RD2)和2路時(shí)序信號(hào)LAT,，CLK等。

　　2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　由于本LED顯示屏的顯示控制電路,，主要采用74HCl38和74HC595完成行掃描,，以控制時(shí)序的方式完成列控制，且這些時(shí)序是由軟件部分完成的,，因此在軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,，首要考慮時(shí)序邏輯的合理設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在本LED顯示屏中,，需要2路時(shí)序分別是完成數(shù)據(jù)緩存的緩存時(shí)序CLK及將緩存數(shù)據(jù)點(diǎn)亮的點(diǎn)屏?xí)r序：LAT,。CLK出現(xiàn)上升沿后,，將數(shù)據(jù)依次存入屏的緩存,，LAT出現(xiàn)上升沿后,，屏將緩存內(nèi)容送到屏的某一行,。除此之外還要考慮行掃描過(guò)程中行的選擇以及顯示模塊,、通信模塊、清屏模塊等,，子模塊的編寫與各子模塊間的協(xié)調(diào)使用等問(wèn)題。

　　需要指出的是為了提高LED顯示屏的可擴(kuò)展性,，就勢(shì)必使系統(tǒng)提高了對(duì)頻率的要求,，為此本設(shè)計(jì)在系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用LPC2210微處理器自帶的鎖相環(huán)(PLL),，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了倍頻設(shè)計(jì),，以提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,。系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì),，如圖2所示。

　　2．1 PLL模塊

　　LPC2210的PLI接收的輸入時(shí)鐘頻率范圍是10～25 MHz，選用11．059 2 MHz作為系統(tǒng)的外部晶振頻率,，首先需要配置PLL,，計(jì)算公式如式(1)所示。

　　其中,，F(xiàn)osc為晶振頻率,，F(xiàn)cco為PLL電流控制振蕩器的頻率,，cclk為PLL的輸出頻率即處理器的時(shí)鐘頻率，M與P分別為PLL的倍增器值與分頻器值,。

　　CCO頻率可由式(2)得到,。

 　　PLL模塊部分源代碼如下：

　　2．2 其它主要模塊

　　主要完成行掃描及其該行每一個(gè)點(diǎn)的掃描模塊

　　3 系統(tǒng)驗(yàn)證

　　使用ADSl．2進(jìn)行在線仿真驗(yàn)證，通過(guò)對(duì)硬件的設(shè)計(jì)和對(duì)軟件代碼的編碼與調(diào)試,，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)陣LED屏以雙色,、多樣化的方式顯示各種信息的功能，同時(shí)可通過(guò)簡(jiǎn)單的級(jí)聯(lián)來(lái)擴(kuò)展顯示屏,。并分別在不調(diào)用與調(diào)用PLL模塊的兩種情下進(jìn)行比較分析,，得到了比較明顯的現(xiàn)象，即在調(diào)用PLL模塊的情況下系統(tǒng)顯示更加穩(wěn)定更加適合點(diǎn)陣LED屏的擴(kuò)展,。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　本設(shè)計(jì)采用32位ARM嵌入式微處理器LPC2210,，采用可擴(kuò)展、模塊化設(shè)計(jì),，以LED屏的顯示電路和ARM微處理器控制電路為核心,，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣LED屏以雙色、多樣化的方式顯示各種信息的功能,，同時(shí)可通過(guò)簡(jiǎn)單的級(jí)聯(lián)來(lái)擴(kuò)展顯示屏,，解決了系統(tǒng)的運(yùn)行速度、尋址能力和功耗等問(wèn)題,。