虽然用控制器控制的LED广告屏给商业提供了方便，但是对于其控制系通过还是有可改进之处：

   1）控制器功耗大；

   2）硬件电路结构复杂；

   3）无法适应点阵系统不同规模的频繁变化。

   本课题使用Altera公司提供的设计软件 Quartus Ⅱ，并针对以上问题，对LED点阵显示控制系统进行设计。

1。1。2 研究现状

1。3发展趋势

2  研究基础

2。1  FPGA原理

2。1。1  FPGA简介

可编程逻辑器件（Programmable Logic Device），简称PLD。PLD是一种半成品，在它的芯片上集成了大量的基本逻辑器件，都按照一定方式排列，比如门和触发器等。用户可以使用某一个特定的开发工具，按照所要达到的要求对其进行加工，即根据实际需求连接这些片内的原件（这个过程成为编程），从而可以实现系统的某个功能，这样就可以成为一个在实际电子系统中能使用的专用集成电路。FPGA和CPLD是现在应用最广泛的PLD。文献综述

1986年Xilinx公司推出了现场可编程门阵列器件（Field programmable Gate Array）简称FPGA，这是一种高密度的新型PLD，采用CMOS-SRAM的工艺制作而成。阵列型PLD和FPGA有所不同，FPGA的内部是由大量独立的可编程逻辑模块组成的，各个逻辑块之间能够灵活的互相连接，具有许多优点，如设计灵活、编程速度快、密度高和可再配置能力等。FPGA一出现，就立即受到了全球范围内许多电子工程师的热烈欢迎，并得到了迅速的发展。

2。1。2  FPGA的基本结构

迄今为止，FPGA的结构有两种：一种是基于SRAM的FPGA，另一种是反熔丝技术的FPGA。逻辑结构的配置数据决定了FPGA的功能，配置数据是存放于片内的SRAM之中，所以断电后数据也会随之丢失。在SRAM结构的FPGA技术方面，Xilinx和Altera 公司处于领先的地位，已推出的一系列的器件产品。在反熔丝技术方面，Actel、Quicklogic 和Cypress是领先的厂商。

CPLD、GAL等可编程逻辑器件都是基于乘积项的结构，即由固定的“或”项和可编程的“与”阵列组成。而FPGA采用用了一种不一样的结构形式，可编程查找表，Look Up Table ,简称LUT，可编程逻辑构成的最小逻辑单元就是它。SRAM是大多数FPGA所采用结构形式的基础，也就是说这个逻辑函数发生器是利用SRAM构成的。一个n输入的LUT能够实现n个输入变量的逻辑功能。[2]

FPGA一般具有一个SRAM，他可以用来保存一些要用到的数据，FPGA还有三类不同的电路，这些电路都是可编程的，具有掩膜可编程门阵列的结构。三种可编程电路为可编程连线（英文名Programmable Interconect，简称PI）、可编程输入/输出模块（英文名I/O Block,简称IOB）和可编程逻辑模块（英文名Configurable Logic Block，简称CLB）。由于FPGA的编程单元是基于SRAM（静态存储器）结构的，故从理论上讲，具有无限次重复编程的能力[1]。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

2。1。3  FPGA的设计流程

    如图2-1所示的是FPGA的开发流程，主要包括设计输入、设计处理、仿真、编程下载和在线测试等步骤。