LED點陣是公共信息的一種重要顯示終端，其中大屏幕LED點陣顯示屏在許多場合得以應用。大屏幕顯示技術比中小屏幕顯示難度更大，因為(wei) 其屏幕大，LED點數多， 而又要在極短時間內(nei) 刷新每個(ge) 點，這就要求其掃描速率必須非常高，此外，大屏幕作為(wei) 信息發布的重要媒介，對其穩定性、可靠性以及可擴展性要求都很高，隻有設計合理的控製電路才能滿足上述要求。本文著重討論LED大屏幕設計中控製電路的幾種設計方法，針對不同的設計要求給出了不同的解決(jue) 方案。

　　1 LED大屏幕係統的工作原理

　　典型的LED大屏幕顯示係統主要由信號控製係統﹑掃描和驅動電路以及LED陣列組成，係統結構如圖1所示。目前大多數LED顯示屏的屏幕設計采用的是模塊化的結構，它的基本單元是LED顯示單元模塊，屏幕大小和形狀可靈活改變，顯示屏的安裝和維護也十分方便。

圖1 係統原理框圖

　　信號控製係統是微機係統﹑單片機係統﹑微機Z單片機主從(cong) 控製係統﹑可編程邏輯器件控製係統、紅外遙控係統﹑傳(chuan) 呼接收與(yu) 控製係統等等。信號控製係統的任務是生成或接收LED顯示所需的數字信號，並控製整個(ge) LED顯示係統的各個(ge) 部件按一定的分工和時序協調工作。行驅動電路多為(wei) 三極管陣列，給LED提供大電流。列驅動由串入並出移位寄存器和鎖存器（或帶鎖存功能的移位寄存器）構成。

　　待顯示數據就緒後，控製係統首先將第一行數據送入移位寄存器並鎖存，然後由行掃描電路選通LED陣列的第一行，點亮一段時間後，再以同樣方法顯示後續行，直至完成一幀的顯示內(nei) 容，如此循環往複。根據視覺暫留的原理，能夠實現24f/s的顯示才能夠讓肉眼沒有明顯的停頓感，相當於(yu) 響應時間要達到，40ms以下。當LED顯示屏麵積很大時，傳(chuan) 輸的數據量也非常大，從(cong) 而增加了顯示係統的響應時間引起閃爍，為(wei) 提高視覺效果，可以分區並行顯示。

　　在高速動態顯示時，LED的發光亮度與(yu) 掃描周期內(nei) 的發光時間成正比，所以通過調製LED的發光時間與(yu) 掃描周期的比值（即占空比）可以實現灰度顯示。

#p#分頁標題#e#　　2 LED大屏幕控製電路的設計

　　控製電路的設計是大屏幕係統設計的核心，控製電路設計包括信號控製係統、掃描電路和驅動電路的設計，控製電路的設計一般由數據存儲(chu) 器、數據緩存器、計數器﹑同步控製器﹑讀寫(xie) 控製器﹑主從(cong) 控製器、地址控製器、幀存儲(chu) 器﹑數據選擇器、灰度調製器、移位寄存器等構成。目前來說，LED顯示屏控製電路設計廣泛采用兩(liang) 類器件作為(wei) 其控製核心來實現，一類是單片機控製係統，另一類是可編程邏輯器件。

　　2.1 基於(yu) 單片機的控製電路設計方案

　　基於(yu) 單片機的控製電路主要有兩(liang) 種方案，一種是一片單片機作為(wei) 主控器件控製和協調大屏幕整個(ge) 顯示係統的顯示，一種是多片單片機構成多處理器，其中一片作為(wei) 主CPU，其它作為(wei) 子CPU 一起控製大屏幕的顯示。

　　圖2 是采用單片CPU 設計的控製電路機構示意圖，用89C52單片機作為(wei) 控製核心。單片機接收從(cong) PC機或其他信息源發送來的顯示數據，存儲(chu) 在Flash中，同時用RAM 6264作為(wei) 場顯示緩存區，以實現不同顯示播出方式。89C52控製切換開關(guan) C1，C3和C2，C4同時對幀存儲(chu) 器A，B交替進行數據的讀寫(xie) 操作，將讀出的數據進行並行5串行轉換送給顯示屏進行顯示刷新。其中，自動地址生成器由4個(ge) 計數器串聯構成，並配以振蕩電路提供計數時鍾，對於(yu) 一個(ge) M×N個(ge) 像素的單色屏，當刷新頻率為(wei) 60Hz時，計數頻率為(wei) M×N×60Hz對於(yu) 多灰度級彩色大屏幕，數據送到顯示屏之前要進行灰度調製重現圖像的色彩，對數據的處理速度要求更高，采用單片機控製可能在速度上無法滿足要求。

圖2 單片CPU控製電路結構示意圖