LED屏獲取顯示數據的全新方法詳解
發布時間:2014-07-12 責任編輯:sherryyu
【導讀】本文為大家介紹的是一種實現LED顯xian示shi屏ping和he計ji算suan機ji同tong步bu顯xian示shi的de全quan新xin方fang法fa,可ke以yi完wan全quan取qu代dai多duo媒mei體ti視shi頻pin卡ka,從cong而er避bi免mian了le現xian有you多duo媒mei體ti視shi頻pin卡ka的de一yi些xie弊bi端duan,實shi現xian與yu國guo際ji顯xian示shi屏ping行xing業ye標biao準zhun的de接jie軌gui。
LEDxianshipingzuoweiyizhongxinxingdexianshimeiti,shijiguangdianjijisuanjijishuyuyitidegaojishuchanpin。suizhedaguimojichengdianluhejisuanjijishudegaosufazhan,dedaolefeisufazhan,yiguangfanyingyongyugexinggeye。
在LED顯示係統中,絕大多數用來進行傳輸、處理、控製的信號都是數字信號,而目前大多數計算機與外部顯示設備之間都是通過模擬VGA接口連接,計算機內部以數字方式生成的顯示圖像信息,被顯卡中的D/A(數字/模擬)轉換器轉變為R、G、B三原色信號和行、場同步信號,信號通過電纜傳輸到顯示設備中。對於模擬顯示設備,如模擬CRT顯示器,信號被直接送到相應的處理電路,驅動控製顯像管生成圖像。而對於LCD、DLP等數字顯示設備,顯示設備中需配置相應的A/D(模擬/數字)轉換器,將模擬信號轉變為數字信號。
雖然現在市場上也有很多的數字顯示接口產品,它們有專門的計算機屏幕上的數字化紅、綠、藍三種基色信號和控製信號的輸出接口,但這些產品大多價位較高,有時還存在兼容性問題,而且還沒有形成統一的標準。
所以就模擬接口而言,顯示屏獲得數據的方法主要有兩種:其一是通過廠家提供的LED顯示屏專用多媒體視頻卡采集數據,實現LED顯示屏和計算機的同步顯示;其二是通過截獲顯示卡輸出的模擬信號來獲取數據,實現LED顯示屏和計算機的同步顯示。這兩種技術都已經有了成型產品並應用於LED顯示屏的實際工作中。
duiyudiyizhongfangan,youyukexuejishudefazhanbiranhuidaozhigezhongchanpindekuaisugengxinhuandai,duomeitishipinkajianghuiyinweibuduandejishugengxinerzaochengbubiyaodejingji、資zi源yuan浪lang費fei,從cong而er被bei市shi場chang所suo淘tao汰tai。對dui於yu第di二er種zhong方fang案an,由you於yu對dui應ying不bu同tong的de顯xian示shi卡ka和he分fen辨bian率lv設she置zhi需xu要yao不bu斷duan的de變bian換huan設she置zhi參can數shu,從cong而er使shi產chan品pin的de適shi應ying性xing很hen差cha。
基於以上情況,本文提出了一種實現LED顯xian示shi屏ping和he計ji算suan機ji同tong步bu顯xian示shi的de全quan新xin方fang法fa,可ke以yi完wan全quan取qu代dai多duo媒mei體ti視shi頻pin卡ka,從cong而er避bi免mian了le現xian有you多duo媒mei體ti視shi頻pin卡ka的de一yi些xie弊bi端duan,實shi現xian與yu國guo際ji顯xian示shi屏ping行xing業ye標biao準zhun的de接jie軌gui。
VGA轉換接口卡的設計原理
VGA轉換接口卡的基本工作原理是:采用A/D采集技術,直接從通用的顯示卡模擬輸出采集圖像信息,無需再安裝多媒體視頻卡。將一路模擬信號通過A/D轉換器件轉換成數字信號,送入顯示屏;將另一路模擬信號通過視頻前置放大器後仍以模擬信號的形式送回CRT顯示器,這樣可使顯示器的顯示內容和LED顯示屏顯示的內容保持實時一致,並可隨時監控采集效果,A/D係統的采用,同時也降低了安裝、操作的複雜程度。VGA轉換接口卡作為計算機的外設可以做到“不開機安裝”,從而提高了整套係統的兼容性。其原理結構框圖見圖1。
模數轉換芯片的選取
模數轉換器(Analog-Digital Converter,簡稱ADC),作為組成轉換接口卡的主要器件,其主要作用是將輸入的模擬量轉換成大屏幕能夠識別的數字量[4]。我們使用的是美國AD公司最新推出的高速、專用於RGB視頻的模數轉換器件AD9884A-140型。
AD9884是智能型VGA、SVGA、XGA顯示轉換專用的高速(500MHz模擬帶寬)8位A/D轉換芯片,要用單片機初始化此芯片的內部寄存器,以串行的方式寫入預定的工作模式,編寫結束後AD9884開始工作。
要用好一種新的器件,必須首先把器件的工作原理、性能指標、極限工作參數及典型電路連接了解清楚。如果是智能器件,還要了解它的編程特性與參數,並能在市場上買到它。
模數轉換器件AD9884A是接口卡的主要芯片,其他器件都要圍繞該芯片進行選擇。
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器件工作特性
器件內部結構及工作原理
AD9884A是一個完全8位140MSPS集成電路,能夠從計算機和工作站獲取RGB圖形信號。其140MSPS的編碼能力和500Hz全功率的模擬帶寬能夠支持1280×1024分辨率和75Hz的刷新頻率,精確獲得並數字化每一個像素。
為了將係統消耗和能源浪費降至最低,AD9884A包含一個內部的+1.25v電壓參考,PLL從HSYNC產生一個像素時鍾,可編程增益、補償和箝位電路。使用者隻需要提供一個+3.3v電源、模擬輸入、HSYNC信號。三態CMOS輸出可由2.5v-3.3v電源提供。
AD9884A的PLL鎖相環路從HSYNC信號輸入產生一個像素時鍾,像素時鍾的輸出頻率範圍從20MHz到140MHz。當沒有HSYNC信號,COAST信號存在時,PLL維持它的輸出頻率。AD9884A提供32級采樣相位調節。數據、HSYNC信號和數據時鍾輸出相位關係是時刻保持一致的。可以用外部時鍾輸入作為像素時鍾而不使用PLL。
箝位信號由內部產生或由使用者通過CLAMP輸入管腳提供。
顯示屏數據接收
從模數轉換芯片輸出的三路RGB數字並行信號通過50針的數字輸出插座傳給顯示屏數據接收部分。接收部分由MC3486組成。掃描部分采用雙緩衝SRAM,每片存放一幀數據,一片用於接收數據寫入,另一片用於掃描數據讀出。用幀信號v進行切換。數據寫入列地址由傳送時鍾計數產生。行地址由行信號計數產生。掃描部分地址由晶體和計數器產生、地址切換采用二選一開關完成。
結論及未來發展方向
VGA轉換接口卡的設計目的就是為了解決目前多媒體視頻卡的尷尬境地,為顯示屏的發展提供實際的解決方案。無論微機技術如何發展,VGA轉換接口卡都能夠以不變應萬變,提供顯示屏所需要的並行輸入數字信號。VGA接口卡具備銀河多媒體卡所具有的所有功能,同時它在標準化方麵已滿足和國際化接軌的要求,提供了更高質量的圖形信號。
該產品具有較高的性能價格比,目前已應用於顯示屏產業中並取得了較好的效果。
從DVI技術的發展我們可以看到數字接口是未來的發展方向,這也為LED顯示屏技術的發展提出了一個全新的思路。隨著DVI技術的普及,我們可以通過兼容模擬、數字信號的DVI-I接口,使模擬信號送入CRT顯示器,而另一路數字信號通過一係列的整合可送入大屏幕,提供大屏幕所需的並行數字信號。屆時,LED顯示技術必將進入一個更新的領域,為社會各行各業提供更高質量的信息服務。
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