一、LED 行业基础知识 1. LED 系统架构 典型的同步控制系统由控制电脑、视频源、控制器/发送卡、接收卡等组成，如图（1.1） 同步显示屏系统比较复杂，系统可大可小，一般由计算机、DVI 显卡、数据发送卡、同步 数据接收 卡、HUB 板、网线、LED 显示屏等组成。系统始终需要联机计算机工作，将计 算机上的图像文字显示在 LED 大屏幕上。LED 显示屏同步控制系统控制 LED 显示屏的工 作方式基本等同于电脑的监视器，它以至少 60 帧/秒更新速率点点对应地实时映射电脑 监视器上的图像，通常具有高刷新、多灰度的颜色显示能力，可达到多媒体的宣传广告效 果。其主要特点是：实时性、表现力丰富、应用场合广泛。 

                                                                 图（1.1）同步控制系统

   各部分主要功能如下： 控制电脑：主要功能有两个，一是运行上位机软件，通过电脑串口与控制系统通信， 发送各种 控制命令；二是为控制系统提供视频源。 控制器/发送卡：接收控制电脑或视频源提供的视频信号，并处理为可通过网线传输 的信号。 接收卡：接收由控制器或发送卡处理后的数据并输出到显示屏上。 LED 屏体：按照实际需要大小拼装排列成矩阵，配以专用显示电路，直流稳压电源， 软件，框架及 外装饰等，即构成一台 LED 显示屏。 LED 显示装置包括 LED 显示屏以及 其供电系统，其中 LED 显示屏是一种由数十、数百甚至更多尺 寸较小的 LED 基本显示 单元模块拼装而成，用于显示文字、图形和视频的大屏幕。每个 LED 基本显示单 元模块 具有以下基本特征。 （1） 具有一定数量的 LED 发光器件排列成的平面点阵。 5 （2）具有驱动 LED 发光器件工作的控制电路。 （3）具有与外部连接的信号接 口和电源输入接口。 （4）具有安装上述内部部件的框架和用于拼装大屏幕的连接构件。

 1.1 视频源 顾名思义就是为显示系统显示的内容或者素材，常见的播放设备有电脑设备、摄像机、 网络电视盒、媒体服务器、DVD 机，他们主要的功能就是提供视频信号给到后端的处理设 备。

 1.2 处理设备 发送卡工作原理： 通过音频、视频解码芯片，对外部输入的音视频源信号进行解码， 将解码后的信号传送给 FPGA，然后通过网络芯片将解码处理后的音视频信号输出到网口， 信号流向及系统构架如图 （1.1.2） 所示。

 图（1.2.1）发送卡结构框图 带载能力及产品选型以诺瓦为力：

                                                                6 图 （1.2.2）发送卡带载选型

 1.3 接收设备 接收卡工作原理： 通过网口接收由发送卡输出的音视频信号，经由 FPGA 对音视频 信号进行解码，解码后的数据 输出至接收卡输出接口处，用户可根据灯板实际接口定义设 计对应的 HUB 板，从而实现对 LED 模组的显示和控制，接收卡结构如图（1.3） 所示。 

                                                                       图（1.3）接收卡结构框架图 

1.4 显示介质 显示原理：通过计算机、硬盘播放机、DVD 等，具备视频输出能力的设备为视频输出 源，LED 屏幕与视频的播放区域逐点对应，显示内容实时同步。 

                                                               7 图（1.4）接收卡结构框架图 

1.5 灯珠、模组、箱体 灯珠又叫 LED 发光二极管，它的好坏往往决定了显示屏的性能优劣，LED 的主要参数 包含：波长、亮度、*大视角等。 模组由发光二级管、PCB 电路板和 PVC 模壳套件组成，是组装 LED 显示屏的基本单 位。 箱体由多个模组拼装到一起的显示单元，是构成显示屏的*小显示单元，完整的 LED 显示屏是由多个箱体拼接堆装而成，箱体的尺寸可根据用户需求做相应的调整。如图 1.5 所示

                                                                             8 图（1.5）灯珠组成

  1.6 驱动 IC 高刷 PWM 芯片：高清高阶 PWM 驱动芯片，具有高刷新率、高灰阶、高恒流精度的高端驱 动芯片。PWM 即英文 Pulse Width Modulation 的缩写，意为脉冲宽度调制，是一种模拟控制 方式。其核心是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行非常有效的控制，从而大大提 升 LED 显示屏的电气性能，带来更加优秀的显示效果

 图（1.6）显示屏显示效果 

高清高阶 PWM 驱动芯片：内置 16 位灰阶控制的 SM-PWM 技术，并可选用不同的外 接电阻对输出级电流大小进行任意调节，**控制 LED 的发光亮度；并且 PWM 技术通过 灰度数据和灰度时钟共同作用,将 LED 导通的时间平均分散成数个较短的导通时间且保 持灰阶精度不变，不仅提升了刷新率，而且降低对控制器所发送灰度时钟的要求提升视觉 更新率，进而减少画面的闪烁；内建的 PWM 高刷新算法，具备高刷新、高灰阶和高利用 9 率等特点。