[发明专利]一种高速旋转LED图像显示器及显示方法

权利要求书

1.一种高速旋转LED图像显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

第1步，将所需的图片通过matlab的imread函数读取，根据读取到的信息在此图片中做出一个最大的圆，并找到它的圆心，所述图片中做出一个最大的圆的方法：根据imread函数读取的信息，通过SIZE函数计算出图片的长与宽，取出长的一半与宽的一半进行比较取较小的值作为半径，长方形对角线的交点作为圆心，在此图片中做出一个圆；

第2步，将步骤1中得到的圆分为固定的N份，并将其中的每一份分为用M个灯显示，通过已经找到的中心点的坐标依次求出这M×N个坐标点所对应的的RGB数据点，并将RGB数据点通过fprint函数存入SD卡中；

第3步，利用STM32的SPI与SD卡的驱动芯片CH376进行通讯，而STM32采用自定义的数据并行传输的通讯协议与FPGA通讯，STM32与FPGA通讯采用了自定义的数据并行传输的通讯协议：八位数据位与写请求和写满十根信号线构成了通讯的硬件连接，当写满信号为空时，将从SD卡中读取出来的数据进行转换然后通过八位数据位传输，将写请求拉低触发FPGA写信号，FPGA同步读取数据；当FPGA中的缓存已被写满时将写满信号拉高，停止继续写入数据直到缓存已被完全读取完再将写满信号拉低；

第4步，通过FPGA系统将从STM32上读取的数据存入FIFO中，存满后写入SDRAM中，当写满一幅图片时，开始LED的显示控制，当外部的光电对管检测到信号时触发图片的显示，将图片中的第一线的数据依次写入LED中，显示相应的色彩，并在间隔相同的时间显示下一份数据，同时控制电机旋转，转完一圈正好一副图片显示完成。

2.根据权利要求1所述的高速旋转LED图像显示方法，其特征在于：所述FPGA单元包括SDRAM、SDRAM数据读写模块、SD卡数据写入模块、LED显示控制模块。

3.一种基于权利要求1所述的高速旋转LED图像显示器，其特征在于：包括LED棒、电机，所述LED棒的一端与电机的驱动端固定连接，还包括光电对管、SD卡、STM32控制器、图片处理单元以及FPGA单元；所述图片处理单元包括图片读取模块、取圆模块、坐标对应模块；所述FPGA单元包括SDRAM、SDRAM数据读写模块、SD卡数据写入模块、LED显示控制模块，其中：

所述图片读取模块用于将所需的图片通过matlab的imread函数读取，并将读取到的信息传递给取圆模块和坐标对应模块；

所述取圆模块用于根据图片读取模块读取到的信息，在所需的图片中做出一个最大的圆，并找到它的圆心坐标，并将该圆信息传递给坐标对应模块，所述取圆模块根据图片读取模块读取的信息，通过SIZE函数计算出图片的长与宽，取出长的一半与宽的一半进行比较取较小的值作为半径，长方形对角线的交点作为圆心，在此图片中做出一个圆；

所述坐标对应模块用于根据取圆模块得到的圆的信息，将这个圆分为固定的N份，并将其中的每一份分为用M个灯显示，通过圆心坐标依次求出这M×N个坐标点坐标信息，结合图片读取模块读取到的RGB值，确定这M×N个坐标点所对应的的RGB数据点信息，并将该RGB数据点信息存入SD卡中；

所述SD卡用于存储RGB数据点信息，并通过STM32控制器的SPI与SD卡的驱动芯片CH376进行通讯；

所述STM32控制器用于通过SPI与SD卡的驱动芯片CH376进行通讯，通过采用自定义数据并行传输的通讯协议与FPGA单元中的SD卡数据写入模块进行通讯；

所述SD卡数据写入模块用于与STM32控制器进行通讯，并将得到的信息发送给SDRAM数据读写模块；

所述SDRAM数据读写模块用于将SD卡数据写入模块从STM32控制器读取的数据存入FIFO中，存满后写入SDRAM中，并将写满一幅图片的信息发送给LED显示控制模块；

所述光电对管用于检测触发图片显示信号，并将该图片显示信号发送给LED显示控制模块；

所述LED显示控制模块用于根据图片显示信号将SDRAM数据读写模块发送的图片信息中的第一线的数据依次写入LED中，显示相应的色彩，并在间隔相同的时间显示下一份数据，同时控制电机旋转，转完一圈正好一副图片显示完成。

4.根据权利要求3所述的高速旋转LED图像显示器，其特征在于：所述采用自定义数据并行传输的通讯协议：八位数据位与写请求和写满十根信号线构成了通讯的硬件连接，当写满信号为空时，将从SD卡中读取出来的数据进行转换然后通过八位数据位传输，将写请求拉低触发FPGA写信号，FPGA同步读取数据；当FPGA中的缓存已被写满时将写满信号拉高，停止继续写入数据直到缓存已被完全读取完再将写满信号拉低。