中心議題：

• VGA同步顯示係統總體設計
• 顯卡顯示信息實時提取電路的實現
• 硬件驅動電路的組成

解決方案：

• VGA視頻信號的選擇
• SRAM數據的讀出、分配

xianshipingcongtongxunkongzhifangshishangfenweitongbuheyibuliangzhong
，tongbukongzhifangshishishangweijiyupingtizhijianshishijinxingtongxun。yibukongzhifangshishishangweijiyupingtizhijianduliyunxing，danxuyaoshangweijijiangxianshixinxibianjibingfasongdaoxianshipingti。benwengeichulejiyutongbuxianshishangweijixinxixianshisheji。

一、係統總體設計

係統硬件分為三個部分。首先
，通過顯卡顯示信息實時提取電路從顯卡中實時提取出VGA單色數字視頻信號
、像素時鍾、行同步
、幀同步
，經過處理後由輸出介質傳輸過去；第二部分是CRT視頻信號到LED顯示信號轉換電路，該電路把傳輸介質傳送過來的圖像信號經選擇、存貯、讀取、分配，轉換成為對應於LED點陣屏的顯示信號
；第三部分是LED驅動板
，它接收轉換後的LED顯示信號，並分配給LED點陣屏對應的像素點，驅動LED顯示。

二、顯卡顯示信息實時提取電路

在VGA方式下，當在VGAshangxianshimouzhongyanseshi，shouxianyoushipincunzhuqishuchuyigeyansehao，gaiyansehaoshijishangshiyongyuxuanzetiaosebanjicunqide
，beixuanzhongdetiaosebanjicunqiyouchanshengyigebaweisuoyindizhi，yonglaixuanzeshuzimonizhuanhuanqi（DAC顏色寄存器）
，DAC顏色寄存器共有256個，每個寄存器由18位組成
，當選中某個顏色寄存器時，同時將其中的18位數字信號進行模數轉換，轉換成為模擬紅
、綠
、藍三色信號，送模擬監視器，實現掃描顯卡。

當VGA工作在顯示模式18時，即十六色模式的時候，調色板寄存器輸出的八位索引地址的低四位（從P0到P3）實際上就是數字視頻信號藍、綠
、紅以及亮度信號，我們可以利用VGA的這一特點，直接提取單色數字視頻信號。在實際電路中，通過顯卡26芯特征插座來實現這一功能。其中P0到P7為八位索引地址，17腳

、21腳、23腳分別為像素時鍾、行同步、場同步。特征插座一方麵把這些信號送往顏色寄存器反模擬監視器，另一方麵可以對外輸出，所以，我們從顯卡26芯特征插座上直接提取出一路單色視頻信號
，經八位串轉並變換後經長線傳輸出去
，同時提取出像素時鍾
、場同步信號、行同步信號，用於以後的信號轉換及顯示。

八位串/並轉換是基於兩方麵的原因：
一是因為在VGA圖形模式下
，一個像素由八位組成，八位並行輸出實現了一個像素一個像素的傳輸；
二是八位串/並轉換降低了數據傳輸速率，便於長線傳輸。

VGA掃描時序與LED屏幕掃描時序有所不同，因此，必須把VGA視頻信號轉換成為對應於LED大屏幕的顯示信號，這主要通過對兩片SRAM

（SRAM1和SRAM2）的讀寫來完成。兩片SRAM交替處於讀寫狀態，假設在某一場時

，SRAM1處於寫狀態，SRAM2處於讀狀態
，這時，SRAM1的寫信號有效，讀信號無效，同時
，寫地址發生器產生的寫地址被選通輸入SRAM1,這樣，就把數字視頻信號寫入SRAM1;對於SRAM2,寫信號無效，讀信號有效，同時，選通讀地址輸入SRAM2,從而讀出SRAM2中前一場已寫入的數據
，用於分配、傳輸和顯示。

（一）VGA視頻信號的選擇

VGA視頻的分辨率與LED大屏幕不同，在本係統中，我們實現的LED大屏幕的分辨率為256×128,而VGA工作於18模式時，其分辨率為640×480,這樣，LED屏幕不能完整顯示整個視頻圖像，而隻能選取其中一部分進行同步顯示。VGA視shi頻pin圖tu像xiang的de選xuan擇ze，是shi通tong過guo寫xie地di址zhi發fa生sheng器qi和he讀du地di址zhi發fa生sheng器qi來lai完wan成cheng的de。寫xie地di址zhi發fa生sheng器qi在zai產chan生sheng寫xie地di址zhi的de同tong時shi

，產chan生sheng一yi個ge寫xie控kong製zhi信xin號hao，該gai控kong製zhi信xin號hao在zai一yi幀zhen中zhong選xuan定ding行xing期qi間jian有you效xiao
，其qi餘yu時shi間jian無wu效xiao，從cong而er僅jin被bei選xuan擇ze行xing的de數shu據ju寫xie入ruSRAM中，完成了對於行的選擇
；同(tong)理(li)，讀(du)地(di)址(zhi)發(fa)生(sheng)器(qi)在(zai)產(chan)生(sheng)讀(du)地(di)址(zhi)的(de)同(tong)時(shi)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)讀(du)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)，它(ta)控(kong)製(zhi)讀(du)移(yi)位(wei)信(xin)號(hao)僅(jin)在(zai)選(xuan)定(ding)列(lie)期(qi)間(jian)有(you)效(xiao)，即(ji)隻(zhi)移(yi)位(wei)讀(du)出(chu)選(xuan)定(ding)列(lie)的(de)數(shu)據(ju)，從(cong)而(er)完(wan)成(cheng)了(le)對(dui)VGA視頻信號列的選擇。

（二）SRAM數據的讀出、分配

SRAM中存儲的數據，需要按一定的順序讀出
、分配，使它對應於LED大屏幕
，這裏，我們采用分區電路的方式，即把整個LED大屏幕按16的倍數分區
，LED大屏幕共有256行，所以分為十六個分區。數據的讀出分配按下麵的順序進行：首先是第一分區第一行第一個像素
，然後是第二分區第一行第一個像素，……第十六分區第一行第一個像素，接下來是第一分區第一行第二個像素……按這樣的順序下去
，讀出的數據經八位移位寄存器並轉串輸出，從而使十六個分區對應位置的數據同時傳輸。

采用分區電路有兩方麵的優點：第一，將LED大屏幕分為十六分區後

，數據的傳輸速率降低為原來的十六分之一，便於數據傳輸
；第di二er，發fa光guang二er極ji管guan餘yu輝hui時shi間jian短duan，要yao求qiu屏ping幕mu刷shua新xin頻pin率lv高gao，如ru果guo整zheng頻pin刷shua新xin，則ze需xu要yao的de時shi間jian長chang，會hui產chan生sheng閃shan爍shuo現xian象xiang，采cai用yong分fen區qu電dian路lu後hou
，十shi六liu個ge分fen區qu同tong時shi刷shua新xin，這zhe樣yang
，在zai不bu增zeng加jia硬ying件jian複fu雜za程cheng度du的de基ji礎chu上shang
，克ke服fu了le屏ping幕mu閃shan爍shuo現xian象xiang。

三、驅動電路

轉換電路輸出的數據進入LED驅動電路板，圖像數據必須被準確地傳送並分配到對應的LED點陣像素處


，係統采用動態逐行掃描的方式驅動LED顯示。因為各分區數據同時傳輸

，所以各分區的數據傳輸分配及LED驅動是一致的。本係統中
，采用的LED模塊是8×8dot行共陽
、列共陰模塊，采用行共陽驅動方式，即圖像數據輸入陰極，通過在共陽極施加高電平驅動LED顯示。圖像數據的輸入是通過八位移位寄存器595,每一個595芯片對應一個LED模塊，一場開始時，首先，移位信號控製第一行數據輸入
，當一行數據全部移位進入後，出現一個鎖存信號
，數據鎖存輸出到LED模塊，同時，第一行共陽極輸入一高電平
，點亮第一行；zaidiyixingdianliangqijian
，tongshiyiweishurudierxingshuju，dierxingquanbuyiweijinruhou，youchuxianyigesuocunmaichong，tongshidiyixinggongyangjigaodianpingxiaoshi，dierxinggongyangjishurugaodianping，qudongdierxingxianshi，diyixingximie……即每次點亮前一行的同時，移位輸入第二行數據
，保持畫麵連續。

由上述三部分硬件，實現了VGA視頻與LED顯示屏的同步顯示，使LED大屏幕跟蹤VGA視頻顯示。

本(ben)係(xi)統(tong)信(xin)息(xi)顯(xian)示(shi)不(bu)受(shou)環(huan)境(jing)影(ying)響(xiang)，可(ke)實(shi)現(xian)高(gao)亮(liang)度(du)顯(xian)示(shi)，且(qie)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)信(xin)息(xi)顯(xian)示(shi)的(de)要(yao)求(qiu)選(xuan)擇(ze)屏(ping)幕(mu)大(da)小(xiao)，從(cong)而(er)控(kong)製(zhi)成(cheng)本(ben)，實(shi)用(yong)性(xing)很(hen)強(qiang)


，已(yi)在(zai)汽(qi)車(che)綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)中(zhong)得(de)到(dao)應(ying)用(yong)。本(ben)文(wen)研(yan)究(jiu)的(de)雖(sui)然(ran)是(shi)單(dan)色(se)係(xi)統(tong)，但(dan)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)也(ye)可(ke)推(tui)廣(guang)到(dao)全(quan)彩(cai)色(se)顯(xian)示(shi)係(xi)統(tong)。