广东高云半导体科技股份有限公司(以下简称“高云半导体”)今天宣布推出基于中密度晨熙家族的GW2AR系列FPGA芯片的LED显示屏控制系统开发设计解决方案，包括：开发板、相关IP软核及参考设计等完整解决方案。

开发板采用了FPGA器件与千兆以太网接口、64兆位SDRAM相结合的架构，并具有RJ45接口内嵌千兆网络变压器，可为LED行业用户提供集成度高、工作性能好的硬件开发平台，同时，该开发板中GW2AR-18 FPGA器件采用了LQFP144封装形式，内部集成了SDRAM，进一步降低了该硬件平台的应用成本。

高云半导体IP研发部高级经理高彤军先生介绍说：“该LED显示屏控制系统开发设计解决方案为用户提供了简化设计、降低成本的参考设计，包括：SDRAM控制器IP软核和千兆以太网接口，其中SDRAM控制器IP软核可帮助用户实现SDRAM存储芯片的数据读写功能，满足LED使用需求，接口可达到166MHz以上的读写速率;以太网接口控制器实现了以太网接口数据传输功能，能够完成以太网数据收发、校验、流量控制、数据缓存等功能，为LED应用和开发提供了完整的参考设计，帮助用户尽可能缩短产品开发周期。”

“LED开发设计解决方案是高云半导体针对LED行业当前应用现状，在芯片存储功能、数据读写、数据传输等方面专为行业用户定制了参考设计，”高云半导体市场部总监沈为其先生这样说，“该方案所采用的GW2AR系列FPGA器件具有集低功耗、高性能、多用户I/O、丰富用户逻辑资源为一体的特性，并集成了大容量的SDRAM，整体解决方案的推出旨在降低产品开发风险，能够帮助用户更好实现产品创新。”

LED开发板组成结构及特性如下所示：

1. GW2AR-18 FPGA芯片

　　采用LQFP144封装

　　117个用户I/O

　　LUT4数为20,736

　　S-SRAM容量为41,472bits

　　B-SRAM容量为828Kbits

　　SDRAM容量为64Mbits

　　4PLL + 4DLL

　　支持多个数据流文件配置(Multiboot)及远程升级

　　支持128位密钥及加密数据流文件(Encryption)配置

　　支持压缩格式的数据流文件(Compression)配置

　　支持1.0V核电压

2. 2个千兆以太网接口

3. 22路RGB输出

4. 3路DC/DC变换电路

5. USB和JTAG下载电路

6. 64Mbits SPI Flash存储模块

7. 50MHz时钟晶振

高云半导体介绍

广东高云半导体科技股份有限公司于2014年1月在广东佛山创立。 首期投资5亿元人民币，旨在成为中国拥有自主知识产权，以55纳米工艺级别以上的FPGA芯片为主导产品的集成电路企业。高云半导体以FPGA芯片为核心产品，提供编程设计软件、IP核、参考设计、演示板等服务的完整FPGA芯片解决方案。

高云半导体于 2014 年1月成立，公司以国产现场可编程逻辑器件（FPGA）研发与产业化为核心，旨在推出具有核心自主知识产权的民族品牌FPGA 芯片，提供集设计软件、IP核、参照设计、开发板、定制服务等一体化完整解决方案的民营高科技公司，打造高端集成电路领域的民族品牌，发展成为中国集成电路行业的骨干企业之一。

公司科研实力雄厚，打造了一支具有极强的自主创新研发能力的科研团队，建设有上海、济南两个产品开发中心和美国硅谷的前沿技术研发中心，研发团队规模近百人，70％以上具有硕士及以上学历，核心研发人员平均从事核心FPGA软件、硬件技术开发超过15年以上，入选省市各类高层次人才计划十余人。

目前公司已经推出了中密度FPGA产品晨熙®家族和非易失性产品小蜜蜂®家族的多款FPGA产品，其中国产自主可控关键元器件55纳米工艺FPGA芯片于2015年获得广东省高新技术产品荣誉称号。

高云半导体 GW2A 系列 FPGA 产品是高云半导体晨熙家族第一代产品， 内部资源丰富，具有高性能的 DSP 资源，高速 LVDS 接口以及丰富的 BSRAM 存储器资源，这些内嵌的资源搭配精简的 FPGA 架构以及 55nm 工艺使 GW2A 系列 FPGA 产品适用于高速低成本的应用场合。

高云半导体提供面向市场自主研发的新一代 FPGA 硬件开发环境，支持 GW2A 系列 FPGA 产品，能够完成 FPGA 综合、布局、布线、产生数据流 文件及下载等一站式工作。

高云半导体 GW2A 系列 FPGA 产品是高云半导体晨熙家族第一代产品， 内部资源丰富，具有高性能的 DSP 资源，高速 LVDS 接口以及丰富的 BSRAM 存储器资源，这些内嵌的资源搭配精简的 FPGA 架构以及 55nm 工艺使 GW2A 系列 FPGA 产品适用于高速低成本的应用场合。

高云半导体提供面向市场自主研发的新一代 FPGA 硬件开发环境，支持 GW2A 系列 FPGA 产品，能够完成 FPGA 综合、布局、布线、产生数据流 文件及下载等一站式工作。

主要特性

      低功耗

▲   55nm SRAM 工艺

▲   核电压：1.0V

▲   支持时钟动态打开/关闭

      支持多种I/O 电平标准

▲   LVCMOS33/25/18/15/12;LVTTL33,SSTL33/25/18 I, II, SSTL15; HSTL18 I, II, HSTL15 I; PCI, LVDS25, RSDS, LVDS25E, BLVDSE MLVDSE, LVPECLE, RSDSE

▲   提供输入信号去迟滞选项

▲   支持4mA、8mA、16mA、24mA 等驱动能力

▲   提供输出信号Slew Rate 选项

▲   提供输出信号驱动电流选项

▲   对每个I/O 提供独立的Bus Keeper、上拉/下拉电阻及Open Drain 输出选项

▲   支持热插拔

      高性能 DSP 模块

▲   高性能数字信号处理能力

▲   支持9 x 9，18 x 18，36 x 36bit 的乘法运算和54bit 累加器

▲   支持多个乘法器级联

▲   支持寄存器流水线和旁路功能

▲   预加运算实现滤波器功能

▲   支持桶形移位寄存器

      丰富的基本逻辑单元

▲   4 输入LUT(LUT4)

▲   双沿触发器

▲   支持移位寄存器和分布式存储器

      支持多种模式的静态随机存储器

▲   支持双端口、单端口以及伪双端口模式

▲   支持字节写使能

      灵活的PLL+DLL 资源

▲   实现时钟的倍频、分频和相移

▲   全局时钟网络资源

      编程配置模式

▲   支持JTAG 配置模式

▲   支持4 种GowinCONFIG 配置模式：SSPI、MSPI、CPU、SERIAL

▲   支持数据流文件加密和安全位设置

LED显示屏控制系统

LED显示屏控制系统（LED Display Control System），是按照用户需求控制LED大屏幕正确显示的系统，按照联网方式分为联网版和单机版两大类。联网版又称为LED信息发布控制系统，可以通过云端系统控制各个LED终端。单机版又称LED显示屏控制器、LED显示屏控制卡，它是组成LED显示屏的核心部件、主要负责将外部的视频输入信号或者板载的多媒体文件转换成LED大屏幕易于识别的数字信号，从而点亮LED大屏幕的设备，其类似于家用PC中的显卡，区别在于PC中显示器为CRT/LCD等，本系统中显示器则为LED大屏幕。按照接入信号方式则可分为同步系统和异步系统。

LED显示屏控制技术发展状况编辑

LED显示屏后端控制原来使用常规的控制电路。随着控制技术的不断完善和控制芯片的应用,普遍采用LED专用集成电路,它可根据LED显示的特点,对灰度及每个像素进行控制及调节,这就使得显示亮度和色彩效果都有了较大的提高、由于技术水平和造价等方面的原因,LED控制芯片产品主要掌握在国外手中,如Maxim、Agilent、东芝等。与此同时,中国国内也有一些厂家研制并生产LED显示屏控制电路,如北京利亚德、郑州中显等,但由于性能因素,推广使用尚有待时日。

实际上对于LED显示屏控制系统来说,控制器的研究是核心问题。显示屏技术的发展给提供了更好的显示效果,人们越来越喜欢这种信息的发布方式,因为它大大促进了人们的生活便利,这就反过来促进了控制器的发展。显示的内容越来越丰富,促使着控制器向着性能更高、更灵活的方向迈进。 

除了LED显示技术本身的发展,随着网络技术的不断进步和实际应用的需求,网络型、智能型LED控制技术也出现了新的发展势头,这就对传统的一台微机控制一个或多个LED显示屏提出了新的挑战。由于LED显示屏控制技术与网络技术原来是彼此独立的,现在要把二者结合起来，实现LED显示屏的网络集群控制,开发出符合网络系统协议与规范的相关的软、硬件，这在今后还要有比较长的一段路要走。

对于LED显示屏控制器来说,也经过了几个阶段位：8位微控制器-16位微控制-DSP方式-32位微处理器-FPGA的方式。

LED显示屏控制系统的核心是屏体的显示控制器,广泛采用的是单片机+DPS、工控机或嵌入式工控机以及单片机+大规模可编程器件。对FPGA方式的研究开发,将会给显示屏控制器带来更多的发展活力,因为此方式在其内部可以构造微处理器,并能把更多的片外设备集成到片内。

发展趋势

采用光端机和光纤作为通信的媒介,比起电缆连接需增加的防雷措施和电缆不可靠带来的维护工作,还是更有利一些。

基于网络的传输特性,可方便地对单个LED显示屏控制器进行远程管理、维护、升级。功能也更丰富,实用,安全性也更高。而串口模式成本会高,况且一个通信服务器出故障后所有对应的LED控制器就都不能运行。

硬件采用可编程的嵌入式平台,以保证其稳定性和灵活性。利用硬件描述语言,构造出需要的32位的CPU,这既保证了性能,也为以后的应用提供了灵活性。主频至少33M甚至66M以上。另外,设备内存和非易失存储器空间也应足够大(8-16M以上)。而一些单片机虽也可实现部分的网络功能,但由于速度慢,性能较差。

软件平台具备网络能力,需要支持TCP/IP协议无线通信能力,支持GPRS、GSM、CDMA或者FM等协议。一般都会采用操作系统,常用的操作系统包括VxWorks、uC/Osll、Linux 、WinCe等。

控制设备具有网管系统和支持WEB服务,操作员使用浏览器可以远程监测和控制,进行维护和故障诊断。在通信出现故障时,维护人员在现场可以用笔记本电脑,使用网口、串口进行数据提取和诊断。