基于嵌入式系统的LED显示屏设计与实现

　　摘要： 目前大多数LED显示系统只支持单屏幕显示，并且显示区域较小。针对上述问题，该系统提出以ARM7芯片UIC2148为控制，在可编程逻辑器件EPM240的辅助下，通过RS485完成与PC平台进行工业现场网络通讯。实验表明：该系统显示区域大，刷新频率达到60Hz以上，能动态地显示不同的多媒体信息。

　　0 引 言

　　近年来随着大屏幕显示技术的发展，系统的频率越来越高，系统的规模越来越大，对显示系统的设计要求就不断提高。目前多数LED显示屏控制器主要采用单片机或者32位处理器，通过RS232串口通信方式把上位机所要显示的数据送至下位机控制电路并显示，此方案突出不足之处在于串口Rs232只能控制一台LED显示系统，并且受单片机硬件结构和运算速度等综合因素的限制，终影响LED显示屏区域大小。本文提出一套基于ARM和CPLD大型显示控制系统，把PC控制台和多台ARM处理器通过一片Rs485工业现场网络连接上网，根据不同下位机地址完成不同信息显示在不同LED屏上，本系统同时采用cPLD作为协处理器成功解决了传统LED显示屏区域小的缺点。

　　1 LED显示屏系统硬件设计

　　LED显示控制系统的硬件主要由ARM7,CPLD芯片、RS485通信电路以及显示电路4个部分组成。图1是系统硬件结构图，图中虚线内为通信部分。

　　（1）通信部分

　　通常主控Pc机上均带有标准的Rs232串行通信端口，必须对Pc串行口的RS232进行电平转换，本系统采用Rs485差分总线形式的工业控制通信，首先将RS232信号令标准转至RS485信号令标准的网络，其中转换运用隔离型RS232,485转换器。转换后搭建成如图l所示简易的Rs485拓扑结构通信网络。由于这种转换硬件采用了自动识别数据流向技术，可以自动切换数据传输方向，因此无须通信握手信号，使得通信总线仅由两条联线，节省了成本，提高了通信距离，降低了通信线路的故障率，提高了通信系统的可靠性。

图1 系统硬件结构图

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参考文献:

[1]. EPM240 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/EPM240_301016.html.
[2]. RS485 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/RS485_585289.html.
[3]. 60Hz datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/60Hz_2517196.html.
[4]. RS232 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/RS232_585128.html.
[5]. CPLD datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/CPLD_1136600.html.