什么是LED控制器

LED控制器已經(jīng)有很多年頭了，應(yīng)該是上世紀(jì)90年代就開始有了。它的主要構(gòu)成是：

1：視頻信號(hào)源——如 電腦，機(jī)機(jī)，DVD，U盤等

2：視頻處理器——通過(guò) HDMI/DVI/網(wǎng)口接收來(lái)自視頻源的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放，渲染和HDR等處理后，通過(guò)Serdes或者RGMI接口發(fā)送給發(fā)送卡。
HDR（High Dynamic Range): 指是對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行處理的技術(shù)（如加亮，變暗等處理，使圖像更生動(dòng)）

3：發(fā)送卡——將視頻數(shù)據(jù)做切分，分割成N份，發(fā)給多個(gè)分發(fā)卡或者直接發(fā)給接收卡。
這個(gè)注意，LED是將一個(gè)圖像變成多塊區(qū)域來(lái)顯示，所以，是一定需要切分的。

4：分發(fā)卡——在遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膱?chǎng)景，發(fā)送卡的數(shù)據(jù)通過(guò)光纖給到分發(fā)卡，然后分發(fā)卡再拆分給接收卡。分發(fā)卡實(shí)際上就是數(shù)據(jù)接口不同的一種發(fā)送卡。

5：接收卡——接收數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)后，發(fā)送給LED真實(shí)顯示的模組，接收卡支持級(jí)聯(lián)。級(jí)聯(lián)自是要支持的，因?yàn)楸緛?lái)就是要做大屏顯示，每個(gè)接收卡之間一定要做同步，保證顯示正常。

FPGA在LED控制器中的應(yīng)用

對(duì)于FPGA在LED控制器的作用，主要是用天 視頻處理，發(fā)送卡，接收卡中。承擔(dān)視頻數(shù)據(jù)處理，如：縮放，渲染，HDR，以及數(shù)據(jù)傳輸，緩存，分發(fā)，校準(zhǔn)，最終按一定的規(guī)則在屏上把圖像顯示出來(lái)。

其中接收卡的數(shù)量是最大的，如下圖所示：系統(tǒng)框圖（包括常用的FPGA芯片）（提供2種）

板級(jí)框圖如下：

FPGA的使用策略

? ? ? ? 這個(gè)和最終顯示屏的需求相關(guān)。主要是像素點(diǎn)和位寬。這兩點(diǎn)決定了數(shù)據(jù)處理量和數(shù)據(jù)傳輸量。由此來(lái)確定選擇什么樣的FPGA芯片。

? ? ? ? 比如下面的示例：

• 5Gbps的數(shù)據(jù)量如384萬(wàn)像素使用XC7A200T的視頻處理卡及：

普通：使用XC7A50T的發(fā)送卡及XC6SLX16的接收卡；

拉遠(yuǎn)：使用XC7A50T的發(fā)送卡，XC7A50T的分發(fā)卡及XC6SLX16的接收卡；

• 10Gbps的數(shù)據(jù)量如520萬(wàn)像素使用XC7K325T的視頻處理卡及：

普通：使用XC7K70T的發(fā)送卡以及XC7A50T的接收卡

拉遠(yuǎn)：使用XC7K70T的發(fā)送卡，XC7K70T分發(fā)卡以及XC7A50T的接收卡

• 25Gbps的數(shù)據(jù)量如830或1000萬(wàn)像素使用KU3P的視頻處理卡

普通：使用XC7K70T的發(fā)送卡以及XC7A50T的接收卡

拉遠(yuǎn)：使用KU3P的發(fā)送卡、KU3P的分發(fā)卡以及XC7A50T的接收卡

? ? ? ? 以上計(jì)算的原則是：

? ? ? ? FPGA的價(jià)值在于豐富的接口I/o，可以支持一發(fā)多收的場(chǎng)景。因?yàn)椴l(fā)能力強(qiáng)，所以低延遲，可以控制各個(gè)LED屏之間的延遲（控制在1US以內(nèi)；并行計(jì)算能力，可以支持圖像處理；高速DDR接口，用于圖像處理和傳輸中的數(shù)據(jù)組存。

FPGA廠商

目前用得比較多的是?

1： Latice ECP5 25K 256 的片子，大量用于接收器。

2：高端 的支持5G傳輸?shù)氖褂?Xilinx XC7A50T.

3: 使用 Intel Cyclone 10 作為發(fā)送器主芯片。

4：接收卡也有使用同創(chuàng)的PGL22G，但屬于少量國(guó)內(nèi)特殊行業(yè)使用。

5：對(duì)于復(fù)旦微的逆向片子，會(huì)存在工藝問(wèn)題，比如：芯片球間距太小，導(dǎo)致PCB難度加大。這個(gè)無(wú)法自主。

6：國(guó)產(chǎn)安路的EG20系列可以用于接收卡，它有內(nèi)置的SDRAM，可以降低在應(yīng)用中的成本。

對(duì)FPGA的關(guān)鍵需求

綜上所述，主要使用是20K左右的低端 片子，但用量很大，對(duì)于價(jià)格敏感度較高。對(duì)于管腳兼容性，好象要求也不算太高，但如果要做替換，還是要做到PIN 2 PIN。

國(guó)內(nèi)某些廠商，為了降低成本，會(huì)直接向芯片供應(yīng)商購(gòu)買DIE，然后自已封裝。