诚益芯娱乐系统LED显示屏解决方案系统

诚益芯娱乐系统LED显示屏的广告行业LED显示解决方案包含了LED显示屏和自主开发的LED控制系统，核心控制技术确保呈现精彩的显示效果及实现业界最高标准的节能指标，使广告客户实现令人称赞的可持续赢利增长目标。

诚益芯娱乐系统LED显示屏解决方案系统应用于大型商场、地产公司、繁华街道、银行、酒店、机场、车站、会展中心、大型建筑、游乐场、赛马场等等。

显示屏从通讯控制方式上分为同步和异步两种，同步控制方式是上位机与屏体之间实时进行通讯。异步控制方式是上位机与屏体之间独立运行，但需要上位机将显示信息编辑并发送到显示屏体。本文给出了基于同步显示上位机信息显示设计。

本系统信息显示不受环境影响，可实现高亮度显示，且系统可以根据信息显示的要求选择屏幕大小，从而控制成本，实用性很强，已在汽车综合性能检测系统中得到应用。本文研究的虽然是单色系统，但这种方法也可推广到全彩色显示系统。

企业网络监控中心

一、系统总体设计

系统硬件分为三个部分。首先，通过显卡显示信息实时提取电路从显卡中实时提取出VGA单色数字视频信号、像素时钟、行同步、帧同步，经过处理后由输出介质传输过去；

第二部分是CRT视频信号到LED显示信号转换电路，该电路把传输介质传送过来的图像信号经选择、存贮、读取、分配，转换成为对应于LED 点阵屏的显示信号；

第三部分是LED驱动板，它接收转换后的LED显示信号，并分配给LED点阵屏对应的像素点，驱动LED显示。

诚益芯广告传媒LED显示屏产品特点：

1. 选用高品质的LED晶片，抗静电强，亮度衰减低，波长稳定性高；

2. 产品配备高性能、低功耗驱动IC比常规IC节能35%，PCB独特的电阻布置，高品质电源，可使显示屏运行时比原来节能1/3，进一步大大减少了您的运营成本；

3. 防水效果好，拥有IP65高防水、防潮、防腐蚀能力，确保显示屏在任何恶劣的环境下工作；

4. 标准的加工工艺，保证每一行和每一列灯管都在同一水平线上，led显示屏色彩均匀一致、故障率低、易维护；

5. 公司也为客户提供相关的维修备件，所有的备件都是模块化设计，便于售后维护。

6. 4200Hz高刷新率和16bit高灰阶，显示屏起灰早，不跳灰，色度均匀性好，使LED显示的画面更加逼真，满足商业用的高视觉品质的要求；

诚益芯娱乐系统LED显示屏解决方案特点

1. 以PLC为智能控制单元，配以监测传感器，实现感光控制系统，根据室内外光线的变化自动调节显示屏亮度，既节能环保，大大减少了您的运行成本，又可使观众更容易接受；

2. 采用最新的专利视频处理技术，确保了超凡的图像显示效果以及任意入任意出的视频转换能力。可以处理的视频信号包括CVBS（复合视频）、S-Video（S 端子）、YCbCr（隔行分量）、YPbPr（逐行分量）、RGBHV（VGA）、DVI-D、HDMI、SDI（标清、高清串行数字视频）以及VOIP（Copper RJ45）；

3. 采用最新的音视频矩阵设备，整合视频图像处理、高清晰信号处理和显示等方面的丰富经验,采用专利技术硬件设计,结合全彩LED屏显示的特殊要求设计，可以同时接受并处理多种不同视频图形信号,并在高清LED显示屏上显示；

4. 具有多媒体、多路可实时传送的高速通信数据接口和视频接口，可以方便地将多种形式的信息源引入计算机网络系统。可对各种音、视频输入进行统一控制和管理；

5. 所有的显示信息均可采用远程网络化控制，使您能够在一个地方控制几个城市的显示屏，只需用鼠标点击操作即可轻松更换画面信息，全天候为不同的客户展示不同的广告，从而实现城市和地区的广告展示网络集群化；

6. 采用高效的光纤传输系统，有效减少了传输距离较远而造成信号延迟现象，保证了画面播放一致性；

7. 具有双网线热备份功能，两台电脑同时控制一块屏，当一台电脑出现问题时，另一台电脑自动接替，确保显示屏正常工作。

8. 诚益芯LED显示屏监控软件提供LED显示屏全部设备运行状态的监控和实时图像监控，并具备远程自动提供运行报表和各类远程报警功能。监控软件可以观测到环境监控信息，显示屏的工作状态以及每个箱体的监控信息。并且可以根据设定将报警信息通道邮件方式、短信方式传送给客户；

9. 配合我们配备的多功能卡，可实现用软件定时或者手动随时开关显示屏，实现无人值守功能；

10. 显示屏内置有防雷装置，防止显示屏因被雷击中而烧毁；

11. 具有亮度，颜色逐点校正功能，使LED显示屏的画面更加丰富，满足商业用的高视觉品质的要求；

12. 采用航空箱包装，便于LED屏的运输，并对出租的控制设备起到了良好的保护作用；

13. 诚益芯按照客户要求，采用个性化创意和艺术表现手法将建筑物与LED显示屏完美结合。

二、显卡显示信息实时提取电路

在VGA方式下，当在VGA上显示某种颜色时，首先由视频存贮器输出一个颜色号，该颜色号实际上是用于选择调色板寄存器的，被选中的调色板寄存器又产生一个八位索引地址，用来选择数字模拟转换器（DAC颜色寄存器），DAC颜色寄存器共有256个，每个寄存器由18位组成，当选中某个颜色寄存器时，同时将其中的18位数字信号进行模数转换，转换成为模拟红、绿、蓝三色信号，送模拟监视器，实现扫描显卡。

高清监控系统方案

当VGA工作在显示模式18时，即十六色模式的时候，调色板寄存器输出的八位索引地址的低四位（从P0到P3）实际上就是数字视频信号蓝、绿、红以及亮度信号，我们可以利用VGA的这一特点，直接提取单色数字视频信号。在实际电路中，通过显卡26芯特征插座来实现这一功能。其中P0到P7为八位索引地址，17脚、21脚、23脚分别为像素时钟、行同步、场同步。

特征插座一方面把这些信号送往颜色寄存器反模拟监视器，另一方面可以对外输出，所以，我们从显卡26芯特征插座上直接提取出一路单色视频信号，经八位串转并变换后经长线传输出去，同时提取出像素时钟、场同步信号、行同步信号，用于以后的信号转换及显示。

八位串/并转换是基于两方面的原因：一是因为在VGA图形模式下，一个像素由八位组成，八位并行输出实现了一个像素一个像素的传输；二是八位串 /并转换降低了数据传输速率，便于长线传输。

VGA扫描时序与LED屏幕扫描时序有所不同，因此，必须把VGA视频信号转换成为对应于LED大屏幕的显示信号，这主要通过对两片SRAMSRAM1和SRAM2）的读写来完成。

两片SRAM交替处于读写状态，假设在某一场时，SRAM1处于写状态，SRAM2处于读状态，这时，SRAM1的写信号有效，读信号无效，同时，写地址发生器产生的写地址被选通输入SRAM1,这样，就把数字视频信号写入SRAM1;对于 SRAM2,写信号无效，读信号有效，同时，选通读地址输入SRAM2,从而读出SRAM2中前一场已写入的数据，用于分配、传输和显示。

（一）VGA视频信号的选择

VGA视频的分辨率与LED大屏幕不同，在本系统中，我们实现的LED大屏幕的分辨率为256×128,而VGA工作于18模式时，其分辨率为 640×480,这样，LED屏幕不能完整显示整个视频图像，而只能选取其中一部分进行同步显示。VGA视频图像的选择，是通过写地址发生器和读地址发生器来完成的。

写地址发生器在产生写地址的同时，产生一个写控制信号，该控制信号在一帧中选定行期间有效，其余时间无效，从而仅被选择行的数据写入SRAM 中，完成了对于行的选择；同理，读地址发生器在产生读地址的同时产生一个读控制信号，它控制读移位信号仅在选定列期间有效，即只移位读出选定列的数据，从而完成了对VGA视频信号列的选择。

（二）SRAM数据的读出、分配

SRAM中存储的数据，需要按一定的顺序读出、分配，使它对应于LED大屏幕，这里，我们采用分区电路的方式，即把整个LED大屏幕按16的倍数分区，LED大屏幕共有256行，所以分为十六个分区。

数据的读出分配按下面的顺序进行：首先是第一分区第一行第一个像素，然后是第二分区第一行第一个像素，……第十六分区第一行第一个像素，接下来是第一分区第一行第二个像素……按这样的顺序下去，读出的数据经八位移位寄存器并转串输出，从而使十六个分区对应位置的数据同时传输。

采用分区电路有两方面的优点：第一，将LED大屏幕分为十六分区后，数据的传输速率降低为原来的十六分之一，便于数据传输；第二，发光二极管余辉时间短，要求屏幕刷新频率高，如果整频刷新，则需要的时间长，会产生闪烁现象，采用分区电路后，十六个分区同时刷新，这样，在不增加硬件复杂程度的基础上，克服了屏幕闪烁现象。

三、驱动电路

转换电路输出的数据进入LED驱动电路板，图像数据必须被准确地传送并分配到对应的LED点阵像素处，系统采用动态逐行扫描的方式驱动LED显示。

因为各分区数据同时传输，所以各分区的数据传输分配及LED驱动是一致的。本系统中，采用的LED模块是8×8dot行共阳、列共阴模块，采用行共阳驱动方式，即图像数据输入阴极，通过在共阳极施加高电平驱动LED显示。

图像数据的输入是通过八位移位寄存器595,每一个595芯片对应一个LED模块，一场开始时，首先，移位信号控制第一行数据输入，当一行数据全部移位进入后，出现一个锁存信号，数据锁存输出到LED模块，同时，第一行共阳极输入一高电平，点亮第一行；在第一行点亮期间，同时移位输入第二行数据，第二行全部移位进入后，又出现一个锁存脉冲，同时第一行共阳极高电平消失，第二行共阳极输入高电平，驱动第二行显示，第一行熄灭……即每次点亮前一行的同时，移位输入第二行数据，保持画面连续。

由上述三部分硬件，实现了VGA视频与LED显示屏的同步显示，使LED大屏幕跟踪VGA视频显示。

四、结论

本系统信息显示不受环境影响，可实现高亮度显示，且系统可以根据信息显示的要求选择屏幕大小，从而控制成本，实用性很强，已在汽车综合性能检测系统中得到应用。本文研究的虽然是单色系统，但这种方法也可推广到全彩色显示系统。