全彩LED顯示牆異步控製卡以成本低，集中管理等特點，逐漸成為全彩LED顯示牆控製卡的主流。AM335x具有豐富的硬件外設，基於Linux的軟件方案，包含GPU ComposiTIon模塊能提供完整的多圖層疊加縮放等功能，十分適合全彩LED顯示牆的異步控製卡應用。本文將從硬件和軟件兩個方麵介紹基於 AM335x提供的相應解決方案。

　　1 全彩LED顯示牆控製卡簡介

　　全彩LED顯示顯控製卡根據控製方式，可以分顯兩大顯：同步控製卡和異步控製卡。

　　1.1 同步控製卡

　　全彩LED同步顯示牆主要由PC，同步控製卡和LED顯示模塊組三部分組成

　　同步控製卡將DVI信號轉成LED顯示模組所需要的視頻信號格式，而且用以太網的方式傳輸給LED顯示模組。同步控製卡本身不做視頻解碼等處理，僅做格式轉換。因此，一般采用FPGA實現該功能。

　　1.2 異步控製卡

　　全彩LED異步顯示牆由異步控製卡和LED顯示模組組成

　　異步控製卡主要由兩個大的部分組成：

　　視頻處理模塊。在此模塊中，SOC從網口得到視頻流以及UI的素材，進行視頻解碼和UI 繪製，最後通過LCD接口傳送給 FPGA。

　　視頻信號轉換模塊。在此模塊中，FPGA將視頻信號轉換成LED顯示模組所需的信號，並通過網口輸出，該功能和同步控製卡的 功能一樣。

　　對比兩種方案，可見異步控製卡具體有成本低，便於集中管理的特點。

　　2 異步控製卡係統分析

　　下麵從硬件和軟件兩個方麵分析其主芯片的係統需求。

　　2.1 硬件部分

　　從硬件上看，視頻處理模塊部分主要由最小係統和外圍模塊兩大部分組成。

　　最小係統

　　1、最小係統由主芯片，電源係統，DDR和存儲四部分組成。

　　2、不同級別的全彩屏對SOC的處理能力有不同要求，具體的要求在軟件部分有說明。

　　外圍模塊

　　1、音頻接口，LCD接口。即LED顯示牆的基本需求。

　　2、網絡接口。百兆甚至千兆網口可以有效保證顯示內容更新的高效性。

　　3、USB接口。便於係統升級，以及擴展基於USB各種外設。

　　4、SD卡/TF卡支持。便於係統升級以及內容的本地更新。

　　此外，異步卡一般和LED顯示牆一起放置於室外，所以需要可工作在寬溫度範圍的工業級芯片。

　　2.2 軟件部分

　　軟件部分主要由操作係統和應用軟件兩大部分組成。

　　2.2.1 操作係統

　　在異步控製卡行業中，主流係統選擇了Linux。

　　2.2.2應用軟件

　　應用軟件主要包含三個部分：

　　多媒體部分。用於對音視頻碼流的解碼。

　　全彩屏主要分為高端和中低端兩個檔次：

　　高端，視頻分辨率以及顯示分辨率要求在720p分辨率以上。

　　中低端，視頻分辨率以及顯示分辨率在640x480以內。

　　由於LED牆一般顯示物理麵積大，而且亮度高，所以對視頻流的幀率要求較高，要求在每秒25幀以上。因此，對於高端產品，一般需帶有視頻硬解碼模塊的主芯片，其價格一般較高;對於低端產品，使用軟解碼可實現，所以需要運算性能較強的主芯片，成本優勢較好。

　　UI 部分。

　　用於顯示字幕，圖片等，並處理UI 元素和視頻層的疊加。疊加部分。由於涉及到透明度，尺寸變換等，運 算需求也很大，所以需要主芯片具有相關的硬件加速模塊。

　　遠程控製部分。

　　該部分主要實現上位機對各控製卡的遠程控製，內容更新等功能。該部分一般通過網絡應用層實現，各控 製廠家有自己的協議。

　　3 AM335x的解決方案

　　AM335x是TI新近推出的基於ARM Cortex-A8 的SOC，外設豐富，主要針對工業應用領域。針對異步控製卡應用，TI也提供了基於Linux的解決方案。下麵將從硬件和軟件兩方麵分別介紹該方案。

　　3.1 硬件方案

　　AM335x具有一個強勁的核心Cortex-A8，該核的運算能力可達2.0DMIPS/MHz， 而且AM335x的主頻可到1GHz，即運算總的能力可達2000DMIPS，可流暢解碼640x480的MPEG4視頻流，而且有足夠的運算餘量繪製各種UI。

　　此外，AM335x還有一個3D圖形加速核，SGX530，可支持OpenGL ES2.0。TI 在OpenGL ES2.0之上提供了相應的軟件方案，將SGX530用於視頻幀的尺寸縮放以及實現對UI 層和視頻層的透明疊加的加速，後麵軟件部分會詳細介紹該方案。

　　同時，AM335x具有豐富的外設

　　AM335x可完全涵蓋所有異步控製卡的外設需求，不需要其他擴展。因此，總體成本具有很強競爭力。

　　TI的開發板GP EVM(可查閱參考文檔[1])都可以很便利的進行LED應用的評估和開發，下文中的軟件方案是以GP EVM為平台進行開發的。