双RAM技术在LED显示屏控制系统的应用

　　LED显示屏（LED display）：又叫电子显示屏或者飘字屏幕。是由LED点阵组成，通过红色或绿色灯珠的亮灭来显示文字、图片、动画、视频，内容可以随时更换，各部分组件都是模块化结构的显示器件。通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。显示模块由LED灯组成的点阵构成，负责发光显示；控制系统通过控制相应区域的亮灭，可以让屏幕显示文字、图片、视频等内容，恒舞动卡主要是播放动画的；电源系统负责将输入电压电流转为显示屏需要的电压电流。对于LED显示屏这种主动发光体一般采用CD/平方米作为发光强度单位，并配合观察角度为辅助参数，其等效于屏体表面的照度单位勒克司；将此数值与屏体有效显示面积相乘，得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度，假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定，则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。一般室外LED显示屏须达到4000CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。普通室内LED,最大亮度在700~2000 CD/平方米左右。 单个LED的发光强度以CD为单位，同时配有视角参数，发光强度与LED的色彩没有关系。单管的发光强度从几个mCD到五千mCD不等。LED生产厂商所给出的发光强度指LED在20mA电流下点亮，最佳视角上及中心位置上发光强度最大的点。

　　1 显示数据组织

　　大多时候需要显示的区域大于或等于实际显示的区域，相等以及小于时为静态显示，图1所示的是需要显示的区域大于实际显示的区域。为了简化问题的分析，本文将显示区域高度设置为LED显示屏高度的4倍，宽度等于LED显示屏宽度，显示屏的高度为 ，宽度为，则显示区域高度 ，宽度 ，扫描线条数 ，本文以单色显示作为描述对象，且 （ 为输出数据宽度），如图1所示。

　　图1 显示区域图

　　对于一个LED显示屏宽度为 ，高度为 确定后，显示屏单元板的排列方式也就被确定了，单元板相邻的两条扫描线之间的距离为 ，显示屏有 条扫描线，分别是， ，… ，每 行对应一位显示数据，显示屏上的每一个点对应于存储器中某个字节的某一位。各扫描线的起始位置如图1所示， 条扫描线分别指向 ， ，…， 。用静态显示数据组织方法分别对显示块A、B、C、D组织显示数据［2］。首先对显示块A的显示信息进行组织：

　　① ，即当前扫描线各行与第0列相交各点的显示数据按 ， ，…， 的顺序存储在存储器的第一个存储单元中。

　　② 值增加1，当前扫描线各行与 值对应列相交各点的显示数据存储在存储器的下一个存储单元中。

　　③重复第 eq oac（○，2）2步的操作，将 至 的 个数据按顺序全部存储在存储器中。

　　④ 条扫描线向下移动一行，重复第 eq oac（○，1）1至 eq oac（○，3）3步。直到 移动到 行时。

　　⑤数据组织结束。

　　显示区域B、C、D，分别按照A的数据组织方式去组织显示数据。组织后的显示数据块按A、B、C、D的顺序存储在RAM0里，然后将RAM0中的显示数据块A、B、C、D按B、C、D、A的顺序拷贝到RAM1中，任何两个相邻显示块的显示数据分别在两块RAM中都有相同地址存储区域。RAM0 和RAM1的显示数据与存储器的对应关系如图2所示。

　　图2 数据块与存储器之间的排列图

　　RAM（随机存取存储器）RAM -random access memory 随机存储器。存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。 按照存储信息的不同，随机存储器又分为静态随机存储器（Static RAM,SRAM）和动态随机存储器（Dynamic RAM,DRAM）。现代的随机存取存储器依赖电容器存储数据。电容器充满电后代表1（二进制），未充电的代表0.由于电容器或多或少有漏电的情形，若不作特别处理，数据会渐渐随时间流失。刷新是指定期读取电容器的状态，然后按照原来的状态重新为电容器充电，弥补流失了的电荷。需要刷新正好解释了随机存取存储器的易失性。

　　采用双RAM并行输出时的几种情况，如图2所示，扫描组1从 到 ，对应显示块A，数据已组织存放在存储器中，可以直接输出显示数据；扫描组2从 到 ，对应显示块B也已经组织好，可以直接输出。但是扫描组3，它的位置非同一般，它的扫描线分别对应着两个块A和B，第0，1，… 条扫描线分别对应显示块A扫描组1的1，2，…， ，而第 条扫描线对就显示块B扫描组2的第0条扫描线，如果要在显示屏上显示扫描组3对应的这一屏数据，就一定要同时使用到扫描组1的第1，2，…， 条扫描线和扫描组1的第0条扫描线组织的显示数据作为输出数据。由于显示块A和B的显示数据是分别组织的，这时就要取RAM0的，，…， 和RAM1的 位作为输出到显示屏的 位数据，这就需要在两块RAM同时输出的2 位中选择需要的 位作为输出数据，并且这 位数据是连续的 位数据。