基于安路EF2 FPGA的智能LED模组

一 、LED显示屏及EF2 FPGA智能模组简介

LED显示屏是LED点阵模块或者像素单元组成的平面显示屏幕 。自从诞生以来 ,以其亮度高 、视角广 、寿命长 、性价比高的特点 ,在交通 、广告 、新闻发布 、体育比赛 、电子景观等领域得到了广泛应用 。

当前主流的LED大屏幕控制系统多以FPGA或FPGA结合其他芯片为主控芯片 。随着高密度屏的流行 ,LED大屏幕正朝着显示面积更大 、显示亮度更高 、颜色更鲜艳的方向发展 ,这些都给LED大屏幕控制系统提出了新的挑战 。

目前市面上各个LED控制系统厂家使用的传输接口类似 ,主控芯片类似 ,成本相近 ,系统性能相近,导致价格竞争非常激烈 。行业急需要一种新的架构来打破现在的僵局 。这种新架构需要解决低成本的实现可靠的数据传输 ,屏幕控制和监控且体积还小等方面的要求 。

为了解决行业的痛点 ,满足市场的迫切需求 ,通过LED显示市场调研 ,安路科技研发了EF2 FPGA器件 ,本项目对EF2 FPGA器件进行二次优化 ,并将该器件应用到LED显示模组上 ,开发出低成本 ,可靠 ,智能的LED显示模组 。该模组可以做到更薄 ,数据传输EMI更小 ,实时监控状态并回传 。


二 、EF2 FPGA智能模组硬件架构

基于安路EF2 FPGA的智能LED模组主要由EF2 FPGA驱动板构成 ,该驱动板正面 、背面 ,以及放置LED屏幕背后直连示意图 ,如图1所示 。该模组包含自主设计的AST高速异步传输接口 、M3 CPU 、ADC等 ,一颗芯片功能齐全 ,满足LED显示所有需求 。

基于安路EF2 FPGA的智能LED模组基于安路EF2 FPGA的智能LED模组

基于安路EF2 FPGA的智能LED模组基于安路EF2 FPGA的智能LED模组

图1  EF2 FPGA智能LED模组硬件实物图

EF2 FPGA智能模组架构框图如图2所示 。EF2 FPGA分配板读取U盘图像数据 ,通过自主研发的AST收发器传输数据 ,驱动板通过HUB75接口直接直连LED屏幕最新的主流驱动芯片2053,最终实时显示图像 。

基于安路EF2 FPGA的智能LED模组

图2  EF2 FPGA智能模组架构框图



三 、EF2 FPGA智能模组特点及实时显示效果

该系统和传统的显示模组相比 ,具备以下特点 :  1 、更高可靠性 :灯驱合一 ,无排线 ,降低EMI 。

                                                                                2 、更强适应性 :AST传输距离和传输速率可变 ,适应不同点间距屏幕 。

                                                                                3 、更加智能 :实时反馈电压 ,温度 ,屏幕工作时间 ,带坏点检测与反馈 。

                                                                                4 、更高性价比 :提高系统集成度 ,简化屏幕生产调试流程 。


一个LED显示屏有上百块LED显示模组 ,基于EF2 FPGA的智能LED模组每一块都由一颗ELF2 FPGA作为控制 ,一个屏幕就需要几百颗FPGA器件 ,用量将会非常巨大 。智能的LED显示模组也是大屏幕高密度LED屏的发展趋势 。