CN101447170B - 一种兼容led显示屏复杂布局布线的方法 - Google Patents

一种兼容led显示屏复杂布局布线的方法 Download PDF

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本发明涉及一种兼容LED显示屏复杂布局布线的方法，包括以下步骤：确定LED单元板的技术参数；检测LED单元板的数据极性；检测LED单元板的消隐极性；检测LED单元板的接口颜色顺序；检测LED单元板的扫描类型和折返次数；不断发送连续位置的偏移点，读入各偏移点的实际显示位置，生成LED单元板的点映射关系表；将点映射关系表发送给LED显示屏的控制系统；LED显示屏的控制系统保存点映射关系表并读入内存，需要显示数据时，通过查表获得实际地址，并将该地址写入控制系统的FPGA地址空间，FPGA接收控制系统的CPU的数据并产生逻辑显示值。本发明解脱了LED显示屏厂家设计LED单元板布线的束缚，可以进一步降低成本，能兼容几百种屏体的布线，甚至是毫无规律的随机象素点。

Description

一种兼容LED显示屏复杂布局布线的方法
技术领域
本发明涉及LED显示屏技术，特别是涉及一种兼容LED显示屏复杂布局布线的方法。
背景技术
LED：半导体发光二极管，广泛运用于诸多电器的工作状态指示，发出的光主要有红、绿、蓝、黄、白色；LED单元板：用LED组成的固定大小的点阵模块，通常宽高分别由8×8、16×8、16×16、32×32、64×32等象素模块构成，可以适应任意屏体的尺寸；有单色、双色和全彩屏之分；LED显示屏：用LED单元板拼接成需要显示的尺寸，来显示各种文字、图片、视频等信息，区别于LCD(液晶)或CRT(显像管)电视的突出特点是能够显示的尺寸大，亮度高，通常用于各种公共场所的信息指示；LED显示屏控制系统：LED显示屏中的核心控制部件，用于控制LED灯的亮暗程度，运用红绿蓝三基色定理可以让LED屏显示出绚丽的图像，控制系统还要完成与有无线设备的通讯，节目的存储与解码播放等功能。
高清晰度真彩色LED显示屏作为公共场所重要的显示媒体越来越多地出现在我们的视野，LED显示屏的显示技术也变得越来越完善，从事该行业的企业数量也在不断扩大，行业内分工也越来越细，出现了许多只做管芯、只做LED单元板、仅做LED显示屏的公司，重要的是LED显示屏核心部分的控制系统也渐渐从该领域逐渐分离出来，将设计LED显示屏的公司的技术开发工作彻底解放，这样他们就可以将精力用于提高LED显示屏的工艺水平、降低LED显示屏的总体成本上来。
但又由于LED显示屏产品缺少统一的标准，各个LED显示屏厂家都有自己的LED单元板设计方案，虽然原理相同，但每个象素点之间的连线规则则各不相同，现有市场上有数百种之多，给刚分离并兴起的通用型LED显示屏控制系统的控制逻辑提出了很高的兼容要求，况且各种走线的LED单元板类型还在不断增加，很难在不改变逻辑电路(可编程)的情况下继续兼容新兴的LED单元板类型，而且大规模可编程逻辑电路内部的容量是有限的，不可能无限地扩展并兼容下去。
LED显示屏在各领域向纵深方向发展，在舞台背景、建筑物楼宇外墙等装饰性应用也越来越普及，然而这些领域应用的LED显示屏不再是四方型的屏幕，需要布局成菱形、圆形、外墙窗户部分不能遮挡需要镂空等实实在在的要求也不断提出，这些不规则变化的LED显示屏即使通过修改逻辑电路也很难满足其要求，在一定程度上阻碍了显示屏的发展。
LED显示屏厂家有时为了降低成本又不失通用性，或固定尺寸限制LED显示屏又不得不在LED单元板内不抽点、抽行，有时LED显示屏又需要旋转任意角度、水平或镜像显示内容，这是以往任何一家LED显示屏控制系统也不会轻易满足得了的需求。
随着LED显示屏行业分工的越来越细化，进入的门槛也越来越低，很多第三方领域的资金、企业也涌入了这个如火如荼的LED显示屏行业淘金，这部分公司多数是系统集成商，对该领域的技术不是很了解，他们直接从市场上采购成熟稳定的LED单元板模组直接来拼接显示屏，对屏体参数的设置几乎束手无策，加大了他们对该领域的使用难度，从而也增多了LED显示屏控制系统公司的技术支持力度，花费了很多精力来维护这部分的客户应用需求。
LED显示屏快速发展，在刚分离出的LED显示屏控制系统自身方面进化相对滞后，处理能力有限、工作模式固定不能灵活应变，关键的是从事该行业的高级人才队伍异常欠缺，满足这些应用的LED显示屏控制系统一货难求。
发明内容
本发明所要解决的问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种兼容LED显示屏复杂布局布线的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种兼容LED显示屏复杂布局布线的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)读入LED单元板的技术参数；
(2)检测LED单元板的数据极性；
(3)检测LED单元板的消隐极性；
(4)检测LED单元板的接口颜色顺序；
(5)检测LED单元板的扫描类型和折返次数；
(6)不断发送连续位置的偏移点，读入各偏移点的实际显示位置，生成LED单元板的点映射关系表；
(7)将点映射关系表发送给LED显示屏的控制系统；
(8)LED显示屏的控制系统保存点映射关系表并读入内存，需要显示数据时，通过查表获得实际地址，并将该地址写入控制系统的FPGA地址空间，FPGA接收控制系统的CPU的数据并产生逻辑显示值。
所述的技术参数包括最小横向点数、最小纵向点数、LED单元板数据接口数、LED单元板每个接口的组数。
与现有技术相比，本发明解脱了LED显示屏厂家设计LED单元板布线的束缚，可以进一步降低成本，能兼容几百种屏体的布线，甚至是毫无规律的随机象素点；
本发明可以将LED显示屏应用于更多的异形屏领域，只需要改变产品的配置参数；本发明为刚入行的新兴企业或个人提供了简洁使用方案，而不需要关心更多的技术细节，可以短时间内让他们使用娴熟。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为LED屏体PCB走线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种兼容LED显示屏复杂布局布线的方法，包括以下步骤：
(1)通过向导读入用户输入的相关LED基本参数，确定LED单元板的技术参数；
(2)指令LED显示屏点亮或点灭动作，检测LED单元板的数据极性；
(3)指令LED显示屏点亮或点暗动作，检测LED单元板的消隐极性；
(4)指令LED显示屏显示红、绿、蓝颜色，检测LED单元板的接口颜色顺序，判断是否需要颜色交换；
(5)指令LED显示屏的显示一行信息，检测LED单元板的扫描(静态)类型和折返次数；
(6)不断发送连续位置的偏移点，读入各偏移点的实际显示位置，生成LED单元板的点映射关系表；
(7)将点映射关系表发送给LED显示屏的控制系统；
(8)LED显示屏的控制系统保存点映射关系表并读入内存，需要显示数据时，通过查表获得实际地址，并将该地址写入控制系统的FPGA地址空间，FPGA接收控制系统的CPU的数据并产生逻辑显示值。
所述的基本参数包括最小横向点数、最小纵向点数、LED单元板数据接口数、LED单元板每个接口的组数。
本发明是通过在超大规模复杂可编程集成电路上产生出最基本的LED显示屏必要的时序，具体的不同布局布线方式的象素点映射关系由灵活的板上CPU上运行的软件查点阵映射表获得，映射表是通过本方法获得并发送给LED显示屏控制系统储存起来的数据。
本发明根据LED显示屏实际大小以最大支持的尺寸为依据，生成相应大小的地址映射表，可适应任意布局布线方式。通过描述出屏幕大小内所有点走线的方式，LED显示屏的控制系统的CPU即可通过映射表寻址并点亮屏幕中相应坐标的点。屏体PCB走线举例如图2，图中象素点对应的为LED显示屏右上角的一块LED单元板，圆点表示像素点，直线表示点与点之间电路上的先后连线关系。可以看出上图中所有的点展宽后是在一条直线上，显示屏厂家这样设计是在一块LED单元板用一根信号线就可以显示8行8列的点阵模块，大大降低了连接线数量，扩大了显示面积，更重要的是减少了数倍驱动芯片成本。而一条连续的直线对应控制系统来讲相当于在一段连续的内存地址，这样只需要在这段连续的地址内填入相应点的偏移量，在显示时程序读出此偏移量作为实际的地址的地方写入所需要显示的数据。要点亮屏幕上a点LED灯的对应的图片的值的换算如下：
LED显示屏最大宽为1024高为512象素，地址表的数量需要1024*512个(即以UINT maptable[512][1024]格式的二维数组)。因为数据方向是从右打入，这显示的a点在屏幕的第一行的右侧第二个点maptable[0][1022]，实际上对应右侧的第5个点，从左侧来看就是1023减5等于1018位置上的点，即需要将maptable[0][1022]的值映射填为1018(即1023-5)。
在此设计原理的基础上，用户还可以将映射表做任何特殊的变动，如水平，垂直旋转任意度或镜像，改变映射表中任意坐标中任意点的值来适应不同的屏体设计和安装需求。
另外此设计原理结合了LED显示屏的特性、扫描类型、灰度等参数与尺寸的相关性，映射表根据屏幕宽度自动适应，提高屏幕的刷新率。
本发明在具体实施过程中还完成了更多的LED显示屏参数，让用户需要关心的专业技术更少，提高了易用性。为了能正确显示需要的信息，在配置之前需要确定LED单元板的数据极性，以便能正确点亮需要的象素点；确定LED单元板的消隐极性避免使用屏幕换行时出现暗亮；确定LED单元板的接口颜色顺序显示出正确的颜色值；
通过辅助软件首先确定LED单元板的基本参数，需要确认最小横向点数、最小纵向点数、LED单元板数据接口数、LED单元板每个接口的组数；  通过点亮屏幕的第一行首先确定LED单元板的基本参数推算出LED单元板的扫描类型和折返次数。
以上这些参数确定完成后，就可以根据屏体显示变化的点确定实际象素点的位置来生成全部LED单元板点映射关系的表，如用户的屏体还有其他特殊的要求，如旋转、抽行、镂空等做进一步的处理。
处理完成后将映射表发送给LED显示屏控制系统，LED显示屏控制系统保存并读入内存，有需要显示的数据时将LED显示屏控制系统查表获得实际地址处写入进FPGA地址空间，FPGA接收CPU数据并产生逻辑显示值。

Claims (1)

1.一种兼容LED显示屏复杂布局布线的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)确定LED单元板的技术参数；
(2)检测LED单元板的数据极性；
(3)检测LED单元板的消隐极性；
(4)检测LED单元板的接口颜色顺序；
(5)检测LED单元板的扫描类型和折返次数；
(6)不断发送连续位置的偏移点，读入各偏移点的实际显示位置，生成LED单元板的点映射关系表；
(7)将点映射关系表发送给LED显示屏的控制系统；
(8)LED显示屏的控制系统保存点映射关系表并读入内存，需要显示数据时，通过查表获得实际地址，并将该地址写入控制系统的FPGA地址空间，FPGA接收控制系统的CPU的数据并产生逻辑显示值；
所述的技术参数包括最小横向点数、最小纵向点数、LED单元板数据接口数、LED单元板每个接口的组数。
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