[发明专利]非规则LED阵列显示信息帧发送控制器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体照明中的LED显示控制技术，具体是指非规则LED阵列 显示信息帧发送控制器及方法。

背景技术

传统的景观照明多使用静态霓虹灯作为幕墙装饰，仅有光亮和简单色彩变 化，不能兼作娱乐、广告、信息传播等多种用途，不能满足大型建筑物，如标 志性楼、桥梁和广场的个性化特征需求，且耗电量相对较大。LED是一种新型 的高效光源，相对于霓虹灯、日光灯而言，除具有无汞、省材、对环境无电磁 污染、无有害射线等优点之外，更重要的是具有节能、寿命长等优势，LED技 术发展已成为国家能源战略的重要组成部分。在景观照明中，由于LED采用低 压供电，其用于绝缘的开销与霓虹灯相比要小得多，可靠性更高，因此LED灯 光已成为今后城市景观照明的主要发展趋势，近年来也得到了快速发展。

LED景观灯饰系统的应用日益增多，提供灯具的厂家不少，但研究控制系 统的单位不多，市面上见到的有两种：一种是基于DMX512协议的控制系统， 另一种是基于以太网的LED灯饰控制系统。但这些系统均只适用于规则LED象 素阵列(LED象素按行列的方式排列，且具有统一的行距和统一的列距)。这些 系统的另一个缺陷是往往要求计算机显示范围的象素点与LED象素点具有一一 对应的关系，使之缺乏播放范围定义的灵活性。

在实际工程应用中，非规则LED象素阵列布局有很大的需求，比如建筑物 外墙窗的存在，甚至同一面墙上的窗的规格都会有不同种类。部分楼宇的外墙 表面也不一定是同一种规格，有些楼宇为了突出个性，在不同楼层段会采用不 同的风格。对于这类建筑物，按统一的行距和列距布局LED灯具就会有一定的 困难，即使勉强可行，其工程成本也会较高、显示的图象质量也不高。另一方 面，若希望用较小的LED象素阵列显示比较大画面的轮廓(这是具有实时播放 功能的LED灯饰系统的主要功能，画面的完整性是主要性能指标之一，画面的 细腻度次之)，采用上述一一对应的映射关系也难以实现。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种非规则LED阵列显示信息 帧发送控制器，本发明发送控制器能满足应用于非规则LED象素阵列布局的大 型LED灯饰控制系统，且布局灵活、工程成本较低、图象质量高、实现简单。

本发明的另一目的在于提供非规则LED阵列显示信息帧发送控制器实现非 规则LED阵列显示信息帧发送控制的方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：非规则LED阵列显示信息帧发送控 制器包括相连接的作为主控设备的FPGA控制电路板、作为目标设备的 DVI/USB数据接收电路板；

其中，所述FPGA控制电路板包括FPGA主控芯片及所述FPGA主控芯片 分别连接的图像缓存SRAM、配置信息缓存SRAM、网络接口电路、电源电路；

所述DVI/USB数据接收电路板包括DVI数据接口、USB数据接口，所述 DVI数据接口、USB数据接口分别与所述FPGA控制电路板的FPGA主控芯片 相连接。

所述FPGA主控芯片包括DVI数据接收模块、SPI数据接收模块、PLL倍 频模块、图像数据和配置信息处理模块、内部RAM模块、网络接口发送模块； 其中，所述DVI数据接收模块、SPI数据接收模块还分别与图像缓存SRAM、 配置信息缓存SRAM对应连接，所述图像数据和配置信息处理模块分别与DVI 数据接收模块、SPI数据接收模块、PLL倍频模块、内部RAM模块、网络接口 发送模块以及上述的图像缓存SRAM、配置信息缓存SRAM相连接，PLL倍频 模块同时与DVI数据接收模块、SPI数据接收模块连接，内部RAM模块同时与 网络接口发送模块连接，网络接口发送模块与网络接口电路连接。

所述SPI数据接收模块包括相连接的SPI串并转换模块、SPI数据存储模块。

所述DVI数据接口包括DVI解码电路，DVI解码电路包括DVI解码芯片及 其周围电路，周围电路包括电源电路、存储EDID数据的EEPROM和一些排阻。

所述USB接收接口包括ARM7(可由其他系列的ARM芯片代替，如ARM9) 内核的芯片及其周围电路，周围电路包括电源电路、程序下载电路、喂狗电路 等。