摘要：本文分析了市場上常見的異步全彩LED顯示控制方案，提出了基于京微雅格Soc FPGA的針對門楣廣告應用的優化解決方案。在單主控的情況下實現了高灰度，高刷新的異步全彩LED顯示，方案性價比高。

　　1 LED顯示屏市場概況

　　全彩LED顯示被普遍應用于戶外及室內的大型廣告、舞臺背景等場合（大多是同步顯示），隨著價格的下降，全彩LED顯示已經開始被使用于門楣廣告（異步顯示）。當前門楣廣告一般采用單雙色LED顯示，市場需求大。與單雙LED相比，全彩LED能夠展現更豐富的內容，如真彩圖片，動畫，視頻等，全彩LED顯示將是門楣廣告屏的發展趨勢。

　　圖1：中國LED顯示屏產值（數據來源：GLII）

　　2 市場流行方案的介紹

　　目前市場上比較流行的方案有以下幾種：

　　1） ARM-CortexA8 + FPGA解決方案：

　　圖2：ARM-CortexA8 + FPGA方案框圖

　　特點：功能齊全，其中ARM Cortex-A8可以實現對主流視頻格式的解碼，但是方案成本偏高，對于門楣廣告這種小屏顯示的使用場景來說有些浪費。

　　2） ARM Cortex-M4解決方案：

　　圖3：ARM Cortex-M4方案框圖

　　特點：結構簡單，但是由于沒有使用FPGA，ARM Cortex-M4的實時性及速度無法滿足全彩LED顯示的控制要求，所以只能實現“七彩”顯示，而不能實現真正意義上的全彩顯示。

　　3） FPGA解決方案：

　　圖4：單FPGA方案框圖

　　特點：是同步全彩控制系統的一個衍生產品，實現簡單的錄制，功能相對單一。

　　3 京微雅格SoC FPGA方案

　　京微雅格CME-M5系列 FPGA集成了增強型8051 MCU，兼容標準8051指令集，12倍于標準8051的MIPS，頻率最高可達200MHz，支持高達8MB數據及代碼空間擴展，支持硬件32/16- bit MDU（Multiplication Division Unit），128K Byte SPRAM，可作為8051的代碼或數據存儲器，集成片上調試系統OCDS，支持JTAG在線調試；外設有3個16-bit定時器，1個16-bit看門狗，1個I2C接口，1個SPI接口，2個USART接口，1個RTC實時時鐘，8通道DMA；支持STOP，IDLE電源管理模式。支持基于 MSS（Microcontroller Subsystem）的系統編程、系統多配置、系統在線更新、動態頻率切換等特性。CME-M5內部結構框圖見圖5。

　　圖5：京微雅格CME-M5器件結構框圖