LED顯示系統(tǒng)DMA控制器的設(shè)計(jì)

　　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：

　?。?）接收PC端發(fā)送來要求顯示的點(diǎn)陣碼以及顯示模式并且存儲(chǔ)。

　?。?）根據(jù)顯示模式對(duì)原始點(diǎn)陣碼進(jìn)行排序，以符合DMA的傳輸數(shù)據(jù)要求。

　?。?）將排序好的點(diǎn)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(dòng)循環(huán)掃描顯示。

　　根據(jù)系統(tǒng)要求，以及未來擴(kuò)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(jì)采用核心板和接口板分開設(shè)計(jì)的方式，增強(qiáng)了系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性和可擴(kuò)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(dòng)輸出信號(hào)。

　　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(chǔ)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(dòng)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(dāng)在靜態(tài)顯示模式時(shí)，重新排序的數(shù)據(jù)量并不大，但當(dāng)動(dòng)態(tài)模式顯示時(shí)（如上滾顯示時(shí)），重新排序的列數(shù)據(jù)以頁面的方式存儲(chǔ)在顯存內(nèi)，這樣將占用大量的存儲(chǔ)空間，甚至達(dá)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(jià)大容量的SDRAM可以很好的解決該問題，但由于SDRAM的電路特點(diǎn)【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(chǔ)控制器的微處器。出于上述考慮于是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇使用三星公司ARM7TDM【田】?jī)?nèi)核具有內(nèi)部DMA控制器和SDRAM存儲(chǔ)控制器的S3C44BOX作系統(tǒng)的主控制器；廉價(jià)大容量的SDRAM選擇使用4Mxl6Bit×4Bank的K4S561632D，它對(duì)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(chǔ)器，所以必須外接非易失性存儲(chǔ)

　　器來存放代碼及需要保存的點(diǎn)陣碼和顯示的控制信息。考慮到點(diǎn)陣碼和顯示控制信息會(huì)經(jīng)常更新，所以非易失性存儲(chǔ)器需要能夠電重復(fù)擦寫，由于原始點(diǎn)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(jí)選擇使用IMxl6Bit的SST39VFl601作系統(tǒng)的代碼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，在本系統(tǒng)應(yīng)用中SST39VFl601的IM×16Bit存儲(chǔ)空間分為代碼部分與原始點(diǎn)陣碼部分。

　　3．2．2存儲(chǔ)空間配置

　　圖3--4系統(tǒng)存儲(chǔ)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(gè)小塊稱為一個(gè)存貯器組（MEMORYBANK），通常由硬件電路提供每一個(gè)存儲(chǔ)器組的選擇信

　　號(hào)．S3C44BOX提供一共256MB的地址空間，分為8個(gè)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(hào)引腳田】。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)存儲(chǔ)空間分配圖如圖3．4所示．

　　主控板的存儲(chǔ)空間映射如表3．1所示：

　　表3-l存儲(chǔ)空間分配表

　　LED顯示屏所占的存儲(chǔ)空間由LED的橫向級(jí)聯(lián)屏數(shù)決定，如對(duì)于512“256的屏體，橫向級(jí)聯(lián)數(shù)是8，存儲(chǔ)空間為：16*8*16bit共256Byte，可以看出為L(zhǎng)ED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(gè)區(qū)域用途見表3-2．

　　表3-2FLASH功能空間分配表