引言

　　近年来，借助于计算机技术、大规模集成电路和软件技术的发展，嵌入式的软、硬件技术都得到了飞速的发展。高性能的嵌入式处理器不但功耗低、成本低，而且性能优越(一个主频为200MHz，带有IDE接口、以太网口、LCD接口、USB接口、AC97音频接口的ARM9处理器只有2W 的功耗和100多元的成本)。同时，嵌入式操作系统的功能也越来越强大，在很多方面已经不输于桌面操作系统。而且嵌入式操作系统还有着高可靠性、高实时性等这些桌面操作系统无法比拟的优点。例如微软(Microsoft)公司的Windows CE已从一款基本操作系统升级到体积小巧、组件化的硬实时嵌入式操作系统。尽管Windows CE具有与Win32相同的应用编程接口(API)，而且微软台式机和服务器操作系统也配备了此类接口，但Windows CE的底层操作系统架构和台式机的操作系统完全不同。

　　目前国内的异步LED显示屏控制系统多采用传统的8位或16位单片机+ 板载Flash 的系统架构。由于单片机数据处理能力差，外围接口简单，很难完成大数据量的传输与处理和网络的组网功能;而板载Flash 容量有限、成本较高，无法完成数据的海量存储。这些都导致单片机+ 板载Flash 架构的异步LED 控制系统只能显示简单的文字、图形和少数低等级灰度图像，无法海量存储显示内容，更无法实现多控制系统之间的互联。随着LED显示屏在城市交通透导项目中使用的越来越广泛，要求LED显示屏控制系统能够支持标准以太网和TCP/IP协议，以及友好的二次开发能力和更高的系统稳定性。显然，这种单片机+ 板载Flash 架构的异步LED 控制系统已经远不能满足要求。

　　为了能让LED显示屏控制系统满足城市交通透导项目的要求，很多LED显示屏厂家采用了小型工业控制计算机+同步LED控制系统的方式。采用这种方式的LED控制系统可以很好地满足城市交通透导项目的要求，同时还可以显示高等级灰度的图像，实现显示内容的海量存储和视频的流畅播放。

　　但是这种架构的成本非常高，可能会是单片机+ 板载Flash架构成本的几倍到几十倍，同时由于小型工业控制计算机和小型同步系统之间多采用接插件或数据线连接，从而大大降低了系统的可靠性。

　　1 设计方案

　　为了满足类似于城市交通透导项目对异步LED显示屏控制系统的要求，我们将最新的嵌入式计算机技术引入到了异步LED 显示屏控制系统中，其具体技术方案如下。

　　嵌入式LED显示屏控制系统从系统结构上包括嵌入式计算机部分和同步LED显示部分，其最显著的特点是将32 位的嵌入式计算机技术和LED显示技术中的同步显示技术相结合，构成了LED异步控制系统。这种结构的LED 异步控制系统在实现了大数据量信息的网络传输、海量存储和高灰度等级图像的同时，还做到了低功耗、低成本和高可靠性。