在嵌入式系统中,IP核的使用已成为SoPC系统的重要组成部分。了克服基于SOPC Builder工具LCD显示器,TFT-LCD控制器IP组的现有模型之间的相容性的缺陷是可用的。设计方法。硬件描述语言来描述该多TFT LCD控制器,其被添加到的SOPC Builder作为用于在心脏设计SOPC系统使用的IP的操作。计检查表明该方法具有通用性,可提高系统兼容性。键词:SoPC; TFT-LCD; IP核心;综合中图分类号:TN911-34文档代码:AA物品ID:1004-373X(2010)基于通用SoPCMA香港feng1,216-0077-03Conception TFT-LCD控制器IP,党建WU2王红BIN1(1.电子信息技术系,兰州工业高等专科学校,兰州730050,中国;电子工程和信息,兰州交通大学,兰州730070,中国)总结:IP核心是系统基于的SOPC Builder参数IP控制器的设计TFT-LCD的系统的SoPCembarqué.Une方法的一个重要部分是为了解决不同LCD控制器模型之间的差的相容性。TFT-LCD控制器一般与硬件描述语言(HDL),设计被添加到的SOPC Builder作为IP核心允许设计者构建SOPC系统,其示出,该系统具有良好的“时,控制器描述普遍性“和良好的兼容性。:SoPC; TFT液晶屏; IP核心;收到杆集成系统:2010-03-19项目资金来源:甘肃省自然科学基金项目(096RJZA084);高校博士专业研究基金项目(20060732002);甘肃省教育厅研究生导师科研项目(0814-4)随着电子技术,液晶显示器的快速发展(LCD)的具有以下优点:低功耗,低占地面积小,重量轻,超薄等众多,广泛应用于智能仪表,仪表和低功耗电子产品。[1]所述的TFT-LCD屏幕采用活动显示模式中,呈现抗抖动,高色彩饱和度,高还原能力和高对比度,并且在许多应用中的特性嵌入式系统[2]。集成系统中,LCD控制器是处理器和LCD显示驱动器之间的接口组件。在LCD屏幕上提供同步信号和显示数据,以控制LCD屏幕上的数据显示。是LCD系统的重要组成部分。分现有的LCD控制器通常由不同的制造商开发,通用性差。TFT-LCD软件控制将占用大量的处理资源,因此系统集成度不高。SOPC Builder是Altera的SoPC的为[3]概念的实现,允许用户方便地通过开发定制逻辑基于SoPC的系统的Nios II软件工具。SOPC Builder集成了EDA工具的QuartusII,提供Nios II处理器和共同的外围接口用于在模块级和在组件级别限定的系统的结构,自动生成所需的逻辑的片上总线和公共汽车裁判[3]。]。
于SoPC的设计在很大程度上依赖于集成电路IP(知识产权)的使用。个综合IP系统指的是电路模块或一个预想的子系统,根据设计规范和标准广泛接受的行业,相对独立的,可重用的验证。4]在本文中,基于SOPC一个参数TFT LCD控制器IP核心提供的,并通过硬件描述语言执行的控制器的逻辑功能。参数化组件设计提供了极大的多功能性和兼容性。
用控制器TFT-LCD采用集成系统设计,是芯片上非常重要的器件。理器通过LCD控制器控制显示驱动器,最后执行LCD屏幕的操作[5]。为LCD驱动器仅仅是一种被动系统中,也需要有一个控制电路,用于提供所需要的驱动系统的时序信号和显示数据。过LCD控制器的操作,所述处理器执行所述LCD显示器的扫描定时和显示数据的写入的调整,从而完成了LCD的显示操作,[6]和示意图如图2所示。
1原理图中的SOPC Builder LCD控制器,LCD控制器被设计为具有可与其他标准的IP核可以容易地内置到的NiosII一个Avalon总线接口的定制组件。理器是芯片上的基本系统。Nios II处理器配置通过从端口Avalon.Pour在设计中帧缓冲器的读操作的特性的寄存器组的LCD控制器,所述的Avalon主端口接口被选择以积极地读出的数据显示在帧缓冲区[7]。IP内核的参数化设计旨在增强控制器重用于具有不同规格的其他TFT LCD的可能性。制器还包括硬件光标功能,可以轻松添加外部鼠标界面。LCD控制器的具体设计的想法是打开在SDRAM,其用于存储显示的图像数据的存储空间,称为帧缓冲器。
过设计适当的硬件逻辑来建立一个到帧缓冲器和图像像素在屏幕上之间一一对应,并通过匹配行同步用于LCD所需的信号和帧,帧缓冲区数据被连续发送到ACL以完成。终显示已更新。2.图LCD控制器一般结构示出的LCD控制器的具体劳动LCD控制器的流程对应于刷新周期的开始的一般结构的,主端口模块完成主端口的读操作根据为了允许在帧缓冲器数据的读出由帧缓冲器地址生成的逻辑产生的地址,和该数据被发送到输出缓冲器模块。

此同时,同步信号生成模块生成根据LCD的时序规范,以及与数据同步的相关点显示的水平和垂直坐标的线和帧同步信号像素。计的LCD控制器包括硬件滑块显示模块。此,在最终的显示,输出控制逻辑的像素包括源数据的两个部分,从帧缓冲器,另一方,硬件光标读取的一个画面数据。看数据。
后,将像素输出控制单元发送到根据包含在从端口系统模块的各种寄存器中的信息被显示在液晶屏上的图像数据。件设计模块滑块材料滑块模块提供了一个鼠标光标移动到LCD控制器,这是方便的,以在系统开发添加鼠标接口的显示功能。标显示的实现是在硬件模式和软件模式下。件模式很复杂,需要大量的CPU处理时间。件模式由硬件逻辑资源实现,处理速度快,不占用CPU时间。件设计是定义图像数据的单独的存储空间(RAM)curseur.Lorsque LCD屏幕应显示滑块时,硬件逻辑负责输出光标和图像之间进行选择“背景。
件部分只需更改光标坐标寄存器的值即可完成屏幕上的光标显示。过这种方法,系统性能得到极大提高。MegWizard插件管理编辑器生成的存储器模块RAM硬件光标和RAM双端口存储器,用于存储所获得的光标的图像数据在图中示出。3的控制器组件的设计LCD RAM双滑块端口LCD控制器conception.Le端口定义程序的一般要求主要包括系统时钟,LCD时钟,一个Avalon从端口写入相应的硬件描述语言代码按照, Avalon主端口和LCD屏幕。
出的定义[8]。方案主要包含的各种定义注册并连接线场参数,行扫描状态机,机场扫描状态,读控制逻辑机的Avalon主端口,缓冲区地址生成逻辑,正确显示ACL的显示数据。号生成逻辑,硬件光标模块和两个实例化模块的调用。所得的组件符号在图4中模块LCD_INTERFACE(示出CLK,CLK 100 // Avalon的MHzlcd_clk // LCD像素时钟:18.4 MHzreset_n // Avalon的从端口;必要的信息来控制显示LCD // input_chipselect,s_address,s_write,s_read,s_writedata / / output_readdata / /主要端口的Avalon;用来完成帧缓冲器数据m_address,M_READ,m_readdata,m_readdatavalid,m_waitrequest的连续发送, //出口LCM_DATA,LCM_HSYNC,LCM_HSYNC,LCM_VSYNC);的SOPC Builder的一个重要组成部分,你可以使用这个工具来定制逻辑组件集成到用户,并利用它们作为环境的SOPC Builder等标准部件。9]在SoPC Builder环境中,启动组件编辑器并按照GUI提示执行相应的操作。HDL代码设备主要进口LCD_INTERFACE,指定的Avalon信号的类型,以在逻辑代码设备的信号,所述的Avalon接口设计和界面向导添加组分,然后构建组件的用户定义LCD_INTERFACE 。被存储在用于在IP核心的形式使用的SOPC Builder组件库,和该液晶显示控制器被配置为从属装置时Avalon总线[10]。于设置了控制器,因此可以容易地改变TFT_LCD液晶同步参数,这是非常通用的。计验证由Terasic的TRDB_LTM LCD开发板完成。TRDB_LTM使用TD043MTEA1 TFT_LCD统宝模块,4.3英寸的屏幕。同步参数中,水平同步参数是:时钟频率(NCLK)33.2MHz;水平有效数据800点; H_LINE = 1056; Hsync_Blank = 216; Hsync_Front_Porch = 40.纵向定时参数如下:垂直有效数据480点; V_LINE = 525; Vsync_Blank = 35; Vsync_Front_Porch = 10。根据上述同步参数的系统设置IP核心TFT_LCD SoPC的液晶后,恒温阀芯墙纸改变为白色的屏幕和绘制一个矩形用黑线。结果如图5所示。
果被调整在定时参数的数据如下,有效水平显示数据被设置为480点,垂直显示数据被设定为360点,并且在同一如上述被选中,并且显示结果在图6中所示为能够从这两个图可以看出,该控制器具有良好的通用性。全屏幕显示的效果。5图图6图显示效果360×480点结论介绍用HDL语言来描述每个模块设计一个通用的TFT-LCD控制器,包括内部控制器,Avalon总线主从接口,LCD同步数据输出接口的逻辑描述等。后,它被添加到SOPC系统作为工具的SOPC Builder的自定义组件,然后存储在SoPC的组件库中的IP核的系统的进一步发展的形式。于参数化组件的设计理念,IP核有很大的通用性,从而大大简化了底层编程的复杂性。验设计证明该设计方法非常实用和通用。时,该设计提供了其他基于SoPC的控制器内核的开发示例。
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