隨著社會的發展，對光文化與光技術的要求也越來越高，二維顯示屏已無法滿足人們的需求，因此，我們設計制作了 3D 的 64 色 LED“光立方”。該光立方是一個由 LED 組成的 3D 顯示器，是一個集實際型 、經濟型、高性價比的藝術品。光立方可以根據不同的要求展示不同的 3D 造型和圖案，具有豐富的視覺效果。它不僅僅局限于裝飾，更是能夠幫助更好的學習，可植入各種傳感器，來將各種外界的信號轉化為光信號顯示，應用十分之廣泛。

　　該立方燈應用領域十分廣泛，例如可以作為各種娛樂游戲的 3D 彩色顯示屏；寫入各種炫彩動態圖形達到裝飾效果；甚至可以用于機器學習，實現對音頻信號的識別處理達到控制顯示效果的目的……

　　整個系統分為四大模塊：硬件電路模塊、顯示模塊、數據模塊以及音頻信號采集模塊。軟硬件相互獨立，LED 燈電路實現數據的鎖存，然后利用 FPGA 產生控制信號以及數據信號來實現光立方的動態顯示。系統框圖如下：

　　我們利用 MicroBlaze 嵌入式軟核產生每一幀的顯示數據，并按序寫入 Bram 中；顯示端利用地址讀取數據，利用雙端 RAM 的特性實現讀與寫的獨立，從而實現圖像的高速刷新顯示。

　　該模塊主要由 8*8*8 個 RGBLED 燈（共陰極）、3*8 個 74HC573 鎖存器、3 個 74HC138 譯碼器、2 個 74HC04 非門以及 5 個 ULN2803 三極管芯片構成。

　　3*8 個鎖存器分別用于存儲單層 LED 燈紅色、綠色和藍色三種顏色的數據。數據寫入通過 3 個 138 譯碼器來控制鎖存器的選通，同時寫入某行某列某種顏色的 8 位數據即可完成。共需要五位地址線及八位數據線來完成單層 RGB 數據的寫入。

　　另外，利用 138 譯碼器芯片來實現層選，達到動態刷新顯示效果。最終，層選和鎖存器輸出口通過 ULN2803 開關連接到 LED 燈電路。