Nios II的LlED顯示屏控制器設(shè)計(jì)
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掃描控制模塊由用戶自定義的PWM IP核和顯存組成。顯存采用1片SRAM實(shí)現(xiàn)，用來(lái)保存當(dāng)前顯示的一幀點(diǎn)陣信息數(shù)據(jù)。PWM模塊通過(guò)Aval-on總線和Nios IICPU連接，將從CPU接收到的數(shù)據(jù)按指定地址寫入顯存，然后再按一定的尋址方式從顯存中讀取點(diǎn)陣信息數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描。串口控制器、定時(shí)器、存儲(chǔ)器控制器、CF卡控制器通過(guò)SOPC Builder軟件定制集成IP核自動(dòng)生成。本控制器的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/169327.htm
3 控制系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)軟件是基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC／OS-II進(jìn)行設(shè)計(jì)的。該操作系統(tǒng)利用高效任務(wù)調(diào)度算法調(diào)度每個(gè)任務(wù)，而每個(gè)窗口的顯示由單個(gè)任務(wù)完成。主函數(shù)創(chuàng)建了2個(gè)任務(wù)：一個(gè)用于讀取CF卡數(shù)據(jù)；另一個(gè)用于接收來(lái)自不同顯示模塊的場(chǎng)景數(shù)據(jù)和播放顯示文件。
3．1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)形式直接影響數(shù)據(jù)的存取速度和控制的復(fù)雜度。本系統(tǒng)對(duì)顯存中的數(shù)據(jù)和緩存中的數(shù)據(jù)均重新組織，降低了數(shù)據(jù)處理和掃描控制的復(fù)雜度。
3．1．1 顯存數(shù)據(jù)的組織
LED顯示屏的每個(gè)像素點(diǎn)都包括紅、綠、藍(lán)3種基色，每種顏色的灰度級(jí)均為256級(jí)(即由8位數(shù)據(jù)對(duì)像素點(diǎn)灰度級(jí)進(jìn)行編碼)，故每個(gè)像素點(diǎn)需要占用3字節(jié)的存儲(chǔ)空間。顯示時(shí)，每個(gè)像素的紅管、綠管、藍(lán)管是同時(shí)點(diǎn)亮的，也就是說(shuō)，3種顏色的數(shù)據(jù)是并行上屏的?？蓪⒓t、綠、藍(lán)3種顏色對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分開(kāi)存儲(chǔ)，以方便操作。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式如圖3所示。同一種顏色的數(shù)據(jù)集中存放在某個(gè)區(qū)域中，區(qū)域的首地址作為該顏色的基址。在進(jìn)行數(shù)據(jù)存放時(shí)，每個(gè)像素點(diǎn)只需給出相對(duì)變化地址(變址)，加上不同顏色的基址就可以在3個(gè)區(qū)域中找到對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視頻數(shù)據(jù)。
LED顯示屏灰度的實(shí)現(xiàn)方法是分權(quán)重掃描的。這樣就需要對(duì)顏色數(shù)據(jù)進(jìn)行位分離，然后同權(quán)重的位重新組合。為了方便操作，存儲(chǔ)時(shí)把圖3所示的每個(gè)區(qū)再分為8個(gè)權(quán)重區(qū)，所有同權(quán)重的數(shù)值集中放于對(duì)應(yīng)的權(quán)重區(qū)中。所謂位分離，就是把數(shù)據(jù)的高低位按權(quán)重分開(kāi)，然后重新組織。位分離在可編程邏輯器件中比較容易實(shí)現(xiàn)，可以劃出一塊邏輯矩陣，操作時(shí)橫向存入，縱向讀出即可。位分離示意圖如圖4所示。
評(píng)論