微机CRT与LED显示屏同步显示接口电路设计

　　1　引　言

　　LED(Light-emitting diode，发光二极管)点阵显示是采用发光二极管或多个LED组成的像素管构成面积点阵，通过X-Y寻址方式显示图文或图像，又称为LED大屏幕显示技术。LED具有许多优良的特性，如高发光亮度、低驱动电压、低功耗和快速的时间响应等，因此，LED大屏幕显示技术获得了广泛的应用。

　　在本文中，我们研究一种LED大屏幕显示技术，它实时提取出微机CRT(Cathode-ray tube，阴极射线管)单色数字视频信号，在LED大屏幕上实时显示。

　　2　系统总体设计

　　系统硬件分为三个部分，如图1所示。首先，通过显卡显示信息实时提取电路从显卡中实时提取出CRT单色数字视频信号、像素时钟(Pixel Clock，PCLK)、行同步(Horizontal Synchronization，HSYNC)、帧同步(Vertical Synchronization，VSYNC)，经过处理后由长线传输出去;第二部分是CRT视频信号到LED显示信号转换电路，该电路把长线传输而来的图像信号经选择、存贮、读取、分配，转换成为对应于LED点阵屏的显示信号;第三部分是LED驱动板，它接收转换后的LED显示信号，并分配给LED点阵屏对应的像素点，驱动LED显示。综上三部分电路，实现了LED显示屏与CRT视频的同步显示。

　　3　显卡显示信息实时提取电路

　　在VGA方式下，当要在CRT视频上显示某种颜色时，首先由视频存贮器输出一个颜色号，该颜色号实际上是用于选择调色板寄存器的，被选中的调色板寄存器又产生一个八位索引地址，用来选择DAC(Digital Analog Converter，数字模拟转换器)颜色寄存器，DAC颜色寄存器共有256个，每个寄存器由18位组成，当选中某个颜色寄存器时，同时将其中的18位数字信号进行模数转换，转换成为模拟红、绿、蓝三色信号，送模拟监视器，实现扫描显卡，如图2所示。

　　当VGA工作在显示模式18时，即十六色模式的时候，调色板寄存器输出的八位索引地址的低四位(从P0到P3)实际上就是数字视频信号蓝、绿、红以及亮度信号，我们可以利用VGA的这一特点，直接提取单色数字视频信号。在实际电路中，我们通过显卡26芯特征插座来实现这一功能。显卡26芯特征插座的信号分布见图3。其中P0到P7为八位索引地址，17脚、21脚、23脚分别为像素时钟、行同步、场同步。特征插座一方面把这些信号送往颜色寄存器反模拟监视器，另一方面可以对外输出，所以，我们从显卡26芯特征插座上直接提取出一路单色视频信号，经八位串转并变换后经长线传输出去，同时提取出像素时钟、场同步信号、行同步信号，用于以后的信号转换及显示。八位串/并转换是基于两方面的原因：一是因为在VGA图形模式下，一个像素由八位组成，八位并行输出实现了一个像素一个像素的传输;二是八位串/并转换降低了数据传输速率，便于长线传输。