基于Zynq的OLED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
OLED具備自發(fā)光、不需背光源、對(duì)比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程較簡單等優(yōu)異特性,被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)。目前OLED的驅(qū)動(dòng)大部分都是基于STM系列ARM芯片和傳統(tǒng)FPGA芯片。為適應(yīng)Xilinx最新平臺(tái)Zynq的人機(jī)交互需要,提出一種基于Zynq的OLED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方法。文章闡述了OLED的特性和SPI控制方式,給出了設(shè)計(jì)流程和硬件電路圖。利用Zynq的PL部分完成了OLED驅(qū)動(dòng)的IP核,利用Zynq的PS部分實(shí)現(xiàn)了OLED的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)。通過AXI總線實(shí)現(xiàn)PL和PS的通信。最后通過測試程序,實(shí)現(xiàn)了字母、數(shù)字和點(diǎn)陣圖像的實(shí)時(shí)顯示。解決了基于Zynq器件在廣電儀器和電力儀表儀器中人機(jī)交互的工程技術(shù),具有集成度高、可移植性強(qiáng)和通用性好等優(yōu)點(diǎn)。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/273002.htm1引言
隨著近幾年嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,人機(jī)交互成為嵌入式設(shè)備的迫切需要。為適應(yīng)Xilinx最新平臺(tái)Zynq的人機(jī)交互需要,提出一種基于Zynq的OLED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方法。
有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)由于同時(shí)具備自發(fā)光、不需背光源、對(duì)比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程較簡單等優(yōu)異特性,被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)。
Xilinx最新平臺(tái)Zynq將處理器的軟件可編程能力與FPGA的硬件可編程能力實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合,以低功耗和低成本等系統(tǒng)優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)良好的系統(tǒng)性能、靈活性和可擴(kuò)展性。
目前OLED的驅(qū)動(dòng)大部分都是基于STM系列ARM芯片和傳統(tǒng)FPGA芯片。在Zynq上,Xilinx提供了Linux演示實(shí)例,但無裸機(jī)源碼,無法滿足實(shí)時(shí)性比較強(qiáng)的工程實(shí)際需求。
文章詳細(xì)闡述了基于Zynq的OLED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)步驟和方法,并且在基于Zynq的開發(fā)板ZedBoard上實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)顯示字母、數(shù)字和點(diǎn)陣圖像,為Zynq在儀器儀表領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互提供了技術(shù)支撐。
2 OLED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)流程
Zynq是一個(gè)ARMPS+PL結(jié)構(gòu),其中PL部分就是傳統(tǒng)意義的FPGA,可以方便地定制相關(guān)外設(shè)IP,也可以進(jìn)行相關(guān)的算法設(shè)計(jì),和使用普通FPGA完全一樣。如果不使用PL,Zynq的PS部分和普通的ARM開發(fā)一樣。Zynq最大的特點(diǎn)是可以利用PL部分靈活地定制外設(shè),掛在PS上,而普通的ARM,外設(shè)是固定的。因此,Zynq的硬件外設(shè)是不固定的,這也是Zynq靈活性的一個(gè)表現(xiàn)。OLED在Zynq上是連接在PL上,因此需要把OLED對(duì)應(yīng)引腳掛在PS的硬件上,然后設(shè)計(jì)OLED IP核,再通過SDK設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序,OLED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)流程如圖1所示。
ZedBozrd控制OLED的主要方法是:自行設(shè)計(jì)一個(gè)IP核,對(duì)OLED的6個(gè)控制信號(hào)和電源信號(hào)進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)和引腳約束,通過AXI總線,把OLED的IP核和PS聯(lián)系起來。在PS部分編寫相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)OLED的控制,如圖2所示。
圖1 OLED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)流程
圖2 OLED系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖
因此,要實(shí)現(xiàn)OLED顯示功能,主要做以下幾個(gè)方面工作:設(shè)計(jì)Zynq硬件系統(tǒng)(PS部分)、設(shè)計(jì)自己的IP核和PS部分驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)。
3建立Zynq硬件系統(tǒng)和OLED IP核
Zynq的開發(fā)板ZedBoard上使用Inteltronic/Wisechip公司的OLED顯示模組UG-2832HSWEG04,分辨率為128×32,是一款單色被動(dòng)式顯示屏,驅(qū)動(dòng)電路采用所羅門科技的SSD1306芯片。具體電路如圖3所示。根據(jù)原理圖可知,ZedBoard開發(fā)板使用的OLED采用SPI方式控制,SPI模式使用的信號(hào)線和電源線有如下幾條:
RST(RES):硬復(fù)位OLED;
DC:命令/數(shù)據(jù)標(biāo)志(0,讀寫命令;1,讀寫數(shù)據(jù));
SCLK:串行時(shí)鐘線;
SDIN:串行數(shù)據(jù)線;
VDD:邏輯電路電源;
VBAT:DC/DC轉(zhuǎn)換電路電源。
在SPI模式下,每個(gè)數(shù)據(jù)長度均為8位,在SCLK的上升沿,數(shù)據(jù)從SDIN移入到SSD1306,并且是高位在前的。
圖3 OLED原理圖
評(píng)論