基于NiosⅡ處理器的TFT-LCD圖形顯示設(shè)計(jì)

　　隨著工藝技術(shù)的發(fā)展與市場(chǎng)的需要,超大規(guī)模、高速、低功耗的FPGA不斷推出，并且被廣泛地應(yīng)用在高速、高密度的數(shù)字電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域。SoPC[1](System on a Programmable Chip)是一種基于FPGA 的SoC設(shè)計(jì)方案,它將FPGA及微處理器的核心嵌在同一芯片上，構(gòu)成一個(gè)可編程的SoPC系統(tǒng)框架,具有高度的集成能力，很大程度上減小了產(chǎn)品體積以及外部信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的干擾，大大增加了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和靈活性。本文介紹一種基于Nios Ⅱ軟核處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)LCD控制顯示圖形的方法。在設(shè)計(jì)中,利用Altera的FPGA的SoPC Builder定制Nios Ⅱ軟核處理器及其與顯示功能相關(guān)的“軟”硬件模塊,來(lái)協(xié)同實(shí)現(xiàn)控制顯示的軟硬件設(shè)計(jì)。

　　1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　在工業(yè)控制和消費(fèi)電子領(lǐng)域，LCD的顯示技術(shù)呈現(xiàn)出越來(lái)越多的方式。本設(shè)計(jì)采用基于NiosⅡ處理器的液晶顯示圖形的設(shè)計(jì)方法，在SoPC Builder中以自定義接口的形式利用總線(xiàn)方式對(duì)LCD控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)，LCD控制器[2]一端接收用戶(hù)控制，一端實(shí)現(xiàn)LCD復(fù)雜時(shí)序，并集成多種功能。用戶(hù)只需要與控制器的簡(jiǎn)單接口交互，便能達(dá)到控制LCD的目的，進(jìn)而編寫(xiě)應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)顯示漢字、圖片、畫(huà)圖等功能。本文的設(shè)計(jì)方法大大降低了工作量，加快了數(shù)據(jù)的處理速度和掃描頻率，提高了各個(gè)功能模塊的集成度，改善了系統(tǒng)的性能和可靠性。

　　本設(shè)計(jì)最終實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于A(yíng)ltera公司的DE2 開(kāi)發(fā)板的TFT—LCD 控制器對(duì)已知圖形的顯示。

　　2 硬件設(shè)計(jì)

　　2.1 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)

　　SoPC系統(tǒng)基于A(yíng)valon 總線(xiàn)與其他系統(tǒng)構(gòu)件來(lái)通信，整個(gè)SoPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的外設(shè)通過(guò)Avalon總線(xiàn)模塊連接起來(lái)，并且總線(xiàn)規(guī)范為外設(shè)端口與總線(xiàn)模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸提供了互連模型。

　　本設(shè)計(jì)的SoPC系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。