主控制板的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖3-3硬件結(jié)構(gòu)框圖
大型LED顯示系統(tǒng)的主控制板應(yīng)該能夠完成以下功能:
(1)接收PC端發(fā)送來要求顯示的點陣碼以及顯示模式并且存儲。
?。?)根據(jù)顯示模式對原始點陣碼進行排序,以符合DMA的傳輸數(shù)據(jù)要求。
(3)將排序好的點陣碼映射到LED顯示屏相應(yīng)顯示位置的列數(shù)據(jù)鎖存器并且控制行驅(qū)動循環(huán)掃描顯示。
根據(jù)系統(tǒng)要求,以及未來擴展需求,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3.3所示。本系統(tǒng)設(shè)計采用核心板和接口板分開設(shè)計的方式,增強了系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性和可擴展性。其中圖中虛線框內(nèi)為核心板,虛線框外為到LED顯示屏的接口板。核心板完成任務(wù)(1)、(2)、(3)。接口板完成邏輯電平轉(zhuǎn)換、譯碼、鎖存等邏輯功能以配合核心板完成任務(wù)(3)并且驅(qū)動輸出信號。
采用并行DMA數(shù)據(jù)傳輸可選擇MCU加DMA芯片和具有內(nèi)部DMA控制器的CPU兩種方案,從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和成本以及開發(fā)復(fù)雜度方面考慮,后者更加合理。由于使用硬件DMA并行傳輸列數(shù)據(jù),將LED顯示屏上的一系列同行列數(shù)據(jù)鎖存器視為一段連續(xù)的存儲單元,由于并行數(shù)據(jù)傳輸LED顯示模塊電路結(jié)構(gòu)并不能完全滿足16bit并行DMA數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅譃榱四苁股洗腖ED顯示驅(qū)動模板產(chǎn)品仍能使用,列顯示數(shù)據(jù)需要根據(jù)顯示模塊電路結(jié)構(gòu)及并行DMA數(shù)據(jù)傳輸方式重新排序,并以重序排列格式存放在指定的顯存地址中.當在靜態(tài)顯示模式時,重新排序的數(shù)據(jù)量并不大,但當動態(tài)模式顯示時(如上滾顯示時),重新排序的列數(shù)據(jù)以頁面的方式存儲在顯存內(nèi),這樣將占用大量的存儲空間,甚至達到幾十M字節(jié).若使用SRAM作顯存成本太高,體積太大,使用廉價大容量的SDRAM可以很好的解決該問題,但由于SDRAM的電路特點【2I】,必須在系統(tǒng)中有SDRAM數(shù)據(jù)刷新控制器。為減小系統(tǒng)成本和系統(tǒng)復(fù)雜度,期望找到自帶外部存儲控制器的微處器。出于上述考慮于是本系統(tǒng)設(shè)計選擇使用三星公司ARM7TDM【田】內(nèi)核具有內(nèi)部DMA控制器和SDRAM存儲控制器的S3C44BOX作系統(tǒng)的主控制器;廉價大容量的SDRAM選擇使用4Mxl6Bit×4Bank的K4S561632D,它對于512x256(8平方米)的單色屏來說完全滿足要求了。
由于S3c44BOx自身不具有非易失性存儲器,所以必須外接非易失性存儲
器來存放代碼及需要保存的點陣碼和顯示的控制信息??紤]到點陣碼和顯示控制信息會經(jīng)常更新,所以非易失性存儲器需要能夠電重復(fù)擦寫,由于原始點陣碼的數(shù)據(jù)量可能很大(幾百kByte),并考慮到系統(tǒng)的升級選擇使用IMxl6Bit的SST39VFl601作系統(tǒng)的代碼數(shù)據(jù)存儲器,在本系統(tǒng)應(yīng)用中SST39VFl601的IM×16Bit存儲空間分為代碼部分與原始點陣碼部分。
3.2.2存儲空間配置
圖3--4系統(tǒng)存儲空間分配圖
ARM微處理器的理論尋址空間是4GB,采用統(tǒng)一編址的方式,將系統(tǒng)的各類存貯器(如FLASH、SRAM、SDRA~D、外設(shè)、特殊功能寄存器都映射到該地址空間[231.為了便于管理,又將地址空間劃分為若干小塊,每一個小塊稱為一個存貯器組(MEMORYBANK),通常由硬件電路提供每一個存儲器組的選擇信
號.S3C44BOX提供一共256MB的地址空間,分為8個組,每組地址空間為32MB,S3CA4BOX的[nG-CSo~nGCS7l弓l腳就g分別選通這八組地址空間的選通信號引腳田】。本系統(tǒng)設(shè)計存儲空間分配圖如圖3.4所示.
主控板的存儲空間映射如表3.1所示:
表3-l存儲空間分配表
LED顯示屏所占的存儲空間由LED的橫向級聯(lián)屏數(shù)決定,如對于512“256的屏體,橫向級聯(lián)數(shù)是8,存儲空間為:16*8*16bit共256Byte,可以看出為LED屏留出的地址空間是綽綽有余了.
主控板的FLASH地址范圍從0x00000000到0x00200000,共2Mbytes。其空間范圍被分為兩個區(qū)域用途見表3-2.
表3-2FLASH功能空間分配表
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