摘 要：本文提出了一种LED控制卡点阵屏实现256级灰度显示的新方法。详细分析了其工作原理。并依据其原理，设计出了基于FPGA 的控制电路。

　　关键词：LED控制卡，LED条屏控制卡，GPRS/短信LED控制卡

　　引言

　　    点阵屏LED控制卡在很多领域越来越显示出其广阔的应用前景，本文提出一种新的LED控制方式，即逐位分时控制方式。随着大规模可编程逻辑器件的出现，由纯硬件LED控制卡完成的高速、复杂控制成为可能。逐位分时点亮工作原理所谓逐位分时点亮，即从一个字节数据中依次提取出一位数据，分8次点亮对应的像素，每一位对应的每一次点亮时间与关断时间的占空比不同。如果点亮时间从低位到高位依次递增，则合成的点亮时间将会有256 种组合。定义点亮时间加上关断时间为一个时间单位。如果定义数据位“1”有效(点亮)，“0”无效(熄灭)，则数据从00H到FFH时的不同点亮时间。数据每增1，点亮时间增加T/128。根据点亮时间与亮度基本为线性关系的原理，从0~255T/128的点亮时间则对应256级亮度。当然，这个亮度是时间上的累加效果。如果把一个点阵屏LED控制卡所有像素对应的同一数据位点亮一遍称为一场的话，那么8位数据共需8场显示完，称为“8场原理”。

　　电路设计

　　    点阵屏LED控制卡通常要具有能远程同步实时显示计算机视频信号的功能，涉及到的电路包括：数字视频信号的采集、数字信号的格式转换及非线性校正、远程传输及接收、灰度显示LED控制电路、LED点阵显示电路等。本文重点讨论“显示LED控制卡电路”的设计，控制对象以红、绿双基色LED点阵屏、1/16扫描显示电路为例。因为被控对象为 1/16扫描显示电路，所以显示屏每16行只需要一路数据信号即可。DRout1、 DGout1即为第一个16行的红、绿基色输出信号；DRout2、DGout2 为第2个16行的红、绿基色输出信号。以此类推。Ha、Hb、Hc、Hd的二进制编码，定义当前的数据输出应是16行中的哪一行。CP信号为数据串行输出的同步移位脉冲。LE信号为一行串行数据输出 结束后的锁存脉冲, LE每有效一次，Ha、Hb、Hc、Hd 二进制编码状态增1。EA为灰度控制信号，其宽度为在一个时间单位T内LED的点亮时间。当然, 不同的数据位其宽度不同。一个时间单位T即一行串行数据的传输时间，也即LE信号的周期，其大小取决于屏宽的像素点数量和CP信号的频率。DRin1~8 和DGin1~8 为红、绿数据输入信号，分别对应第1个16行点阵区到第8个16行点阵区。Cpin为同步脉冲，一个脉冲对应一位数据，8个脉冲对应一个像素点的8位数据 输入。H信号为行同步脉冲，一行数据输入结束，H信号有效一次。V为帧同步脉冲，一帧(16行)数据输入结束，V信号有效一次。上述信号均为前级系统提供的信号。