顯示屏從通訊控制方式上分為同步和異步兩種，同步控制方式是上位機與屏體之間實時進行通訊。異步控制方式是上位機與屏體之間獨立運行，但需要上位機將顯示信息編輯并發(fā)送到顯示屏體。本文給出了基于同步顯示上位機信息顯示設(shè)計。
本系統(tǒng)信息顯示不受環(huán)境影響，可實現(xiàn)高亮度顯示，且系統(tǒng)可以根據(jù)信息顯示的要求選擇屏幕大小，從而控制成本，實用性很強，已在汽車綜合性能檢測系統(tǒng)中得到應(yīng)用。本文研究的雖然是單色系統(tǒng)，但這種方法也可推廣到全彩色顯示系統(tǒng)。
一、系統(tǒng)總體設(shè)計
系統(tǒng)硬件分為三個部分。首先，通過顯卡顯示信息實時提取電路從顯卡中實時提取出VGA單色數(shù)字視頻信號、像素時鐘、行同步、幀同步，經(jīng)過處理后由輸出介質(zhì)傳輸過去；第二部分是CRT視頻信號到LED顯示信號轉(zhuǎn)換電路，該電路把傳輸介質(zhì)傳送過來的圖像信號經(jīng)選擇、存貯、讀取、分配，轉(zhuǎn)換成為對應(yīng)于LED 點陣屏的顯示信號；第三部分是LED驅(qū)動板，它接收轉(zhuǎn)換后的LED顯示信號，并分配給LED點陣屏對應(yīng)的像素點，驅(qū)動LED顯示。
在VGA方式下，當(dāng)在VGA上顯示某種顏色時，首先由視頻存貯器輸出一個顏色號，該顏色號實際上是用于選擇調(diào)色板寄存器的，被選中的調(diào)色板寄存器又產(chǎn)生一個八位索引地址，用來選擇數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC顏色寄存器），DAC顏色寄存器共有256個，每個寄存器由18位組成，當(dāng)選中某個顏色寄存器時，同時將其中的18位數(shù)字信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成為模擬紅、綠、藍三色信號，送模擬監(jiān)視器，實現(xiàn)掃描顯卡。
當(dāng)VGA工作在顯示模式18時，即十六色模式的時候，調(diào)色板寄存器輸出的八位索引地址的低四位（從P0到P3）實際上就是數(shù)字視頻信號藍、綠、紅以及亮度信號，我們可以利用VGA的這一特點，直接提取單色數(shù)字視頻信號。在實際電路中，通過顯卡26芯特征插座來實現(xiàn)這一功能。其中P0到P7為八位索引地址，17腳、21腳、23腳分別為像素時鐘、行同步、場同步。特征插座一方面把這些信號送往顏色寄存器反模擬監(jiān)視器，另一方面可以對外輸出，所以，我們從顯卡26芯特征插座上直接提取出一路單色視頻信號，經(jīng)八位串轉(zhuǎn)并變換后經(jīng)長線傳輸出去，同時提取出像素時鐘、場同步信號、行同步信號，用于以后的信號轉(zhuǎn)換及顯示。八位串/并轉(zhuǎn)換是基于兩方面的原因：一是因為在VGA圖形模式下，一個像素由八位組成，八位并行輸出實現(xiàn)了一個像素一個像素的傳輸；二是八位串 /并轉(zhuǎn)換降低了數(shù)據(jù)傳輸速率，便于長線傳輸。
VGA掃描時序與LED屏幕掃描時序有所不同，因此，必須把VGA視頻信號轉(zhuǎn)換成為對應(yīng)于LED大屏幕的顯示信號，這主要通過對兩片SRAMSRAM1和SRAM2）的讀寫來完成。兩片SRAM交替處于讀寫狀態(tài)，假設(shè)在某一場時，SRAM1處于寫狀態(tài)，SRAM2處于讀狀態(tài)，這時，SRAM1的寫信號有效，讀信號無效，同時，寫地址發(fā)生器產(chǎn)生的寫地址被選通輸入SRAM1,這樣，就把數(shù)字視頻信號寫入SRAM1;對于 SRAM2,寫信號無效，讀信號有效，同時，選通讀地址輸入SRAM2,從而讀出SRAM2中前一場已寫入的數(shù)據(jù)，用于分配、傳輸和顯示。
VGA視頻的分辨率與LED大屏幕不同，在本系統(tǒng)中，我們實現(xiàn)的LED大屏幕的分辨率為256×128,而VGA工作于18模式時，其分辨率為 640×480,這樣，LED屏幕不能完整顯示整個視頻圖像，而只能選取其中一部分進行同步顯示。VGA視頻圖像的選擇，是通過寫地址發(fā)生器和讀地址發(fā)生器來完成的。寫地址發(fā)生器在產(chǎn)生寫地址的同時，產(chǎn)生一個寫控制信號，該控制信號在一幀中選定行期間有效，其余時間無效，從而僅被選擇行的數(shù)據(jù)寫入SRAM 中，完成了對于行的選擇；同理，讀地址發(fā)生器在產(chǎn)生讀地址的同時產(chǎn)生一個讀控制信號，它控制讀移位信號僅在選定列期間有效，即只移位讀出選定列的數(shù)據(jù)，從而完成了對VGA視頻信號列的選擇。
采用分區(qū)電路有兩方面的優(yōu)點：第一，將LED大屏幕分為十六分區(qū)后，數(shù)據(jù)的傳輸速率降低為原來的十六分之一，便于數(shù)據(jù)傳輸；第二，發(fā)光二極管余輝時間短，要求屏幕刷新頻率高，如果整頻刷新，則需要的時間長，會產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象，采用分區(qū)電路后，十六個分區(qū)同時刷新，這樣，在不增加硬件復(fù)雜程度的基礎(chǔ)上，克服了屏幕閃爍現(xiàn)象。
由上述三部分硬件，實現(xiàn)了VGA視頻與LED顯示屏的同步顯示，使LED大屏幕跟蹤VGA視頻顯示。