一種新型的LED屏獲取顯示數(shù)據(jù)方法

1引言
LED顯示屏作為一種新興的顯示媒體，是集光電及計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高技術(shù)產(chǎn)品。隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，得到了飛速發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。
在LED顯示系統(tǒng)中，絕大多數(shù)用來(lái)進(jìn)行傳輸、處理、控制的信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)，而目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)與外部顯示設(shè)備之間都是通過模擬VGA接口連接，計(jì)算機(jī)內(nèi)部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，被顯卡中的D／A(數(shù)字／模擬)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào)，信號(hào)通過電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。對(duì)于模擬顯示設(shè)備，如模擬CRT顯示器，信號(hào)被直接送到相應(yīng)的處理電路，驅(qū)動(dòng)控制顯像管生成圖像。而對(duì)于LCD、DLP等數(shù)字顯示設(shè)備，顯示設(shè)備中需配置相應(yīng)的A／D(模擬／數(shù)字)轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。
雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上也有很多的數(shù)字顯示接口產(chǎn)品，它們有專門的計(jì)算機(jī)屏幕上的數(shù)字化紅、綠、藍(lán)三種基色信號(hào)和控制信號(hào)的輸出接口，但這些產(chǎn)品大多價(jià)位較高，有時(shí)還存在兼容性問題，而且還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
所以就模擬接口而言，顯示屏獲得數(shù)據(jù)的方法主要有兩種：其一是通過廠家提供的LED顯示屏專用多媒體視頻卡采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)LED顯示屏和計(jì)算機(jī)的同步顯示；其二是通過截獲顯示卡輸出的模擬信號(hào)來(lái)獲取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)LED顯示屏和計(jì)算機(jī)的同步顯示。這兩種技術(shù)都已經(jīng)有了成型產(chǎn)品并應(yīng)用于LED顯示屏的實(shí)際工作中。
對(duì)于第一種方案，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展必然會(huì)導(dǎo)致各種產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代，多媒體視頻卡將會(huì)因?yàn)椴粩嗟募夹g(shù)更新而造成不必要的經(jīng)濟(jì)、資源浪費(fèi)，從而被市場(chǎng)所淘汰。對(duì)于第二種方案，由于對(duì)應(yīng)不同的顯示卡和分辨率設(shè)置需要不斷的變換設(shè)置參數(shù)，從而使產(chǎn)品的適應(yīng)性很差。
基于以上情況，本文提出了一種實(shí)現(xiàn)LED顯示屏和計(jì)算機(jī)同步顯示的全新方法，可以完全取代多媒體視頻卡，從而避免了現(xiàn)有多媒體視頻卡的一些弊端，實(shí)現(xiàn)與國(guó)際顯示屏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的接軌。
2VGA轉(zhuǎn)換接口卡的設(shè)計(jì)原理
VGA轉(zhuǎn)換接口卡的基本工作原理是：采用A／D采集技術(shù)，直接從通用的顯示卡模擬輸出采集圖像信息，無(wú)需再安裝多媒體視頻卡。將一路模擬信號(hào)通過A／D轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送入顯示屏；將另一路模擬信號(hào)通過視頻前置放大器后仍以模擬信號(hào)的形式送回CRT顯示器，這樣可使顯示器的顯示內(nèi)容和LED顯示屏顯示的內(nèi)容保持實(shí)時(shí)一致，并可隨時(shí)監(jiān)控采集效果，A／D系統(tǒng)的采用，同時(shí)也降低了安裝、操作的復(fù)雜程度。VGA轉(zhuǎn)換接口卡作為計(jì)算機(jī)的外設(shè)可以做到“不開機(jī)安裝”，從而提高了整套系統(tǒng)的兼容性。其原理結(jié)構(gòu)框圖見圖1。

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3模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的選取
模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-Digital Converter,簡(jiǎn)稱ADC)，作為組成轉(zhuǎn)換接口卡的主要器件，其主要作用是將輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成大屏幕能夠識(shí)別的數(shù)字量［4］。我們使用的是美國(guó)AD公司最新推出的高速、專用于RGB視頻的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件AD9884A-140型。
AD9884是智能型VGA、SVGA、XGA顯示轉(zhuǎn)換專用的高速(500MHz模擬帶寬)8位A／D轉(zhuǎn)換芯片，要用單片機(jī)初始化此芯片的內(nèi)部寄存器，以串行的方式寫入預(yù)定的工作模式，編寫結(jié)束后AD9884開始工作。
要用好一種新的器件，必須首先把器件的工作原理、性能指標(biāo)、極限工作參數(shù)及典型電路連接了解清楚。如果是智能器件，還要了解它的編程特性與參數(shù)，并能在市場(chǎng)上買到它。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器件AD9884A是接口卡的主要芯片，其他器件都要圍繞該芯片進(jìn)行選擇。
3．1器件工作特性

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3．2器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理
［11］AD9884A是一個(gè)完全8位140MSPS集成電路，能夠從計(jì)算機(jī)和工作站獲取RGB圖形信號(hào)。其140MSPS的編碼能力和500Hz全功率的模擬帶寬能夠支持1280×1024分辨率和75Hz的刷新頻率，精確獲得并數(shù)字化每一個(gè)像素。