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的方法和基于通用微处理器的方法。本文研究了一种基于fpga (ep1k30qc208-3)的液晶显示驱动方法,与专用集成电路比, fpga 更灵活;与通用微处理器相比, fpga 的速度更快。利用硬件描述语言,编制了液晶显示驱动的ip核,开发了32×32 可变宽度像素点的液晶显示驱动电路,指出,基于fpga的驱动方法能够满足液晶显示驱动时序上的要求,且具有控制灵活的特点,在外扩片外sram 或sdram 后,容易移植在更多可变宽度像素点的液晶显示器的驱动上。因fpga 液晶显示驱动器的像素时钟为25.175mhz ,普通的单片机难以满足要求,故选用altera 公司的acex 系列fpga 作为驱动电路的核心部件。fpga即现场可编程门阵列器件,是一种超大规模集成电路,具有在电路可重配置能力(in circuit reconfigurable , icr) 。设计者设计的逻辑在编译、适配后变成网络表,下载到fpga 芯片上之后, fpga 即可执行设计逻辑的功能。因此,fpga 非常适合于进行快速原型设计,设计者可完全控制产品开发过程中由逻辑设计到最终产品的全过程。 设计与实现
件cpld/fpga实现vga彩色显示控制器在工业现场中有许多实际应用。以硬件描述语言vhdl对可编程器件进行功能模块设计、仿真综合,可实现vga显示控制器显示各种图形、图像、文字,并实现了动画效果。 vga 接口及设计参数 vga接口是与显示器进行通信的唯一接口。通过cpld/fpga器件对rgb信号、行同步信号、场同步信号等信号的控制,并参照有关标准,可以实现对vga显示器的控制。由此可见,了解接口标准,控制时序和设定恰当的参数是系统设计的关键。 参照vga主要参数的工业标准,像素输出频率为25.175mhz;行频(线频率)为31.469khz;场频(刷新率)为59.94hz。参数设计原理以及行同步信号(ts)与显示信号(tdis)的关系如图1所示。 vga 图像控制器的设计方案 vga图像控制器是一个较大的数字系统。采用模块化设计原则,借鉴自顶而下的程序设计思想,进行功能分离并按层次设计。将vhdl硬件描述语言设计与原理图设计相结合,逐一对每个功能模块进行仿真,使顶层vga图像控制器的模块实体仿真综合得以顺利通过。vga控制器主要由以下模块组成:消隐模块,显示模块,分频模块,网格生成模块,汉字显示
uilder定制32位niosⅱ cpu以及参数化的avalon接口总线,然后再通过适当增添平台中所需的元件核,以适应niosⅱ系统功能的需求,生成如图3所示的基本定制。 数据显示模块的设计 在nios ii系统中,vga是一个外设ip核设计中最重要的部分是vga时序的产生,它是正常输出显示的关键,包含在vga控制器中vga控制器是用sopc builder中的interface to user logic生成的,首先用硬件描述语言定义一个时序输出和rgb信号输出模块,点时钟25.175mhz由开发板提供的时钟经锁相环分频产生锁相环是通过megwizard工具加入系统的该模块实现了vga输出所需的点时钟、复合同步控制信号、复合消隐控制信号、行同步和场同步信号;同时也完成了从寄存器内读取输出显示命令及颜色值其中点时钟、复合同步控制信号、复合消隐控制信号和rgb数字信号输入给adv7123,行同步、场同步和由adv7123转换输出的rgb模拟信号输入给vga显示器另外,还要用硬件描述语言实现对寄存器的读写,以使vga控制器端口符合avalon接口规范。 用hdl语言编写了v
辆当前位置及运行轨迹等信息。 excalibur.h 头文件定义了七段数码管、按键数据结构指针na_seven_seg_pio 和na_button_pio通过对指针所指pio数据结构内的np_piodata数据寄存器操作,来让数码管显示特定的字符或判断是否有按键按下,以及是哪个按键。 本文采用型号optrex 16027的lcd屏,头文件pio_lcd16027.h定义了九个控制子程序,通过这些程序完成对lcd的控制。标准vga画面大小是640*480,每秒60帧左右。像素时钟高达25.175mhz。如果每个点都由nios软件扫描实现,那么在40ns的间隔内,最多能让共作在50mhz的cpu执行两条指令。所以,我们采用dma控制器在流模式vga控制器和sram之间建立一条dma传送通道,让硬件完成像素信息的自动读取,缓解了cpu的工作压力。vga时序发生器的设计源程序由vhdl语言实现,下面是部分示意代码: 2.系统工作原理 系统上电后,串行配置器件epcs4配置fpga;然后niios启动,运行片内rom中的bootloader。bootloader根据选择端的控制选
0]、n[1...0]的值配置内部计数器,产生所需要的时钟.其输出时钟的计算式为:fout=(fxtal/16)m/n式中:m的推荐取值范围是200~400;n取00代表1,取01代表2,取10代表4,取11代表8;fxtal在本系统中选用16mhz的晶体.mc10elt21是一个差分pecl电平到ttl电平的转换器,其特点是具有3.5ns的典型传输延迟,差分pecl输入,soic封装,24mattl输出,+5v供电. 需要说明的是,mc12429与mc10elt21组成的频率合成系统无法产生25.175mhz(vga60hz)的时钟频率,因而还需要外加一个25.175mhz的晶体振荡器为vga60显示格式提供时钟.此外,ths8134的最大输入频率是80mhz,所以对像素时钟大于80mhz的显示格式(xga85hz、sxga60hz和uxga602hz),采取fpga片外分频的方法,即让时钟合成模块输出像素时钟的2分频,从而使ths8134的输入时钟都小于80mhz.这样做的代价是,系统水平方向以2个像素为单位进行处理.该模块如图2所示.表1给出了本仪器可以测试的格式及相关参数.图2 频率产生