基于基于STM32的全彩的全彩LED显示屏系统的设计显示屏系统的设计
该系统以ARMCortex-M3内核芯片STM32F103ZET6作为控制中心,以可编程逻辑器件EP1C6完成数据的刷
新,通过以太网通信。系统可支持256级灰度全彩LED显示屏的图像、动画的显示,同时能够方便地进行远程控
制。
LED显示屏是利用LED点阵模块或像素单元组成的一种现代平面显示屏幕,具有发光效率高、使用寿命长、视角范围大、
色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。20世纪80年代后期,它在全世界迅速发展起来,并很快成为大屏幕平板显示
的代表性主流产品;近年来,随着蓝色LED产品价格的快速下降,全彩色LED显示屏的价格逐步降低,市场需求急剧增长,应
用日益普遍。目前的LED显示屏控制系统多采用ARM处理器来完成整个系统的功能,这种控制系统在数据处理速度上存在很
大的局限,影响显示效果的连续性。基于此,在分析了STM32微处理器总线结构特点的基础上,提出了STM32+FPGA的控制
系统方案,该方案充分了利用STM32微处理器的灵活的储器控制技术和可编程逻辑器件的灵活性,提高了系统数据处理的速
度,而且简化了电路结构,方便调试。
1 、系统总体方案设计、系统总体方案设计
系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图
系统采用新一代的32bitRISC处理器STM32作为主控芯片,通过以太网传输数据,以FLASH作为存储模块,由FPGA完成
对LED显示屏的高速扫描刷新。系统工作时,利用上位机编辑显示信息,通过以太网接口将显示信息传输给微处理器,微处理
器接收数据信息后写入FLASH存储器。在显示时,微处理器读取FLASH中的数据,通过总线将数据以并行方式发送给
FPGA,FPGA处理后将数据传输到LED显示屏显示。
2 、系统硬件设计、系统硬件设计
本系统选用ST公司新推出的32位微处理器STM32F103ZET6作为主控芯片,STM32F103ZET6使用了先进架构的
ARMCortex-M3内核,其灵活的静态存储器控制器使得它能很方便的和许多存储器和外设连接,同时STM32片上外设丰富,
可以简化系统外围电路的设计。
2.1 FLASH存储器电路设计存储器电路设计
FLASH采用的是三星公司的K9F1G16U0M,它是一种NAND型FLASH,存储容量为64M16位,工作电压3.3V,系统中
STM32F103ZET6与K9F1G16U0M的连接如图2所示。FLASH存储器的IO0~IO7和FMSC数据总线的低8位相连,STM32处理
器通过FSMC访问存储器;FLASH存储器的片选信号nCE和FSMC的FSMC_NCE2相连接,这样存储器的地址空间为
0x70000000~077FFFFFFFF;FLASH存储器的R/nB连接至STM32处理器的FSMC_NWAIT管脚,处理器将R/nB作为一个中断
源使用,因此可以在存储器的等待周期内执行其他的任务。
图2 NANDFLASH与STM32F103ZET6连接图
2.2 以太网接口电路设计以太网接口电路设计
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