一种LCD配件组件通用LCD控制组件的设计与实现
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  一种通用LCD控制组件的设计与实现_电子/电路_工程科技_专业资料。本文介绍了一种在基于Nios处理器的嵌入式系统中,使用TFT-LCD类型的液晶屏的控制组件来实现的设计方法。该组件以Altera的NiosII处理器为核心,通过发起Avalon主端口的操作,完成对帧缓存的读取操作。本控制器具有Avalon总线的主从接口,能够与Nios处理器进行信息交互,并依照规定的时序关系输出正确的控制信号及像素颜色数据,进而点亮液晶屏以显示文本与图形。控制组件以参数化概念设

  本 设 计 中 为 L D 控 制 器 设 计 了 一对 基 于 Avln总 线 规 范 的 C a o 目前 在各种 基于 Nis 理器或 者 Mi o l e处 理器 的 o处 c Ba r z 嵌入式系统 中,经 常采 用 L D液 晶屏作 为终端显示器件 , C 这 主要 因为 L D液 晶屏所具有工作 电压低 、 C 功耗 小、 寿命长 、 易 集成等特性 。 各种类 型的液 晶屏 中, 在 抗抖动、 色彩饱和度高 、 还原能力强、 比度突 出的 T T类型 的液 晶屏 , 对 F 更是获得 了广 泛的应用 。在 本文 中, 出了一种 在基于 Nis 提 o 处理器 的嵌入 式系统 中, 能够正常使用 T T L D类型液 晶屏 的控制组件 的 F .C 设计方法 , 并在某 G S数据采集系统中得到了实际应用 。 P 该组 件具有 AV O AL N总线 的主从接 口,能够与 Nis o 处理器进行 信息交互 ,并依照 规定的时序关系输 出正确 的控制信号及像 素颜色数据 , 进而 点亮液 晶屏 以显示文本与 图形 。 该控制组件具备两个特 点:一是组件 内各模 块采用有 限 状态机 实现 , 以提 高实时性 能 ; 二是采用 参数化 的设计方法 , 能够适用各种型号的液晶屏, 高设计的通用型 。 提 主从端 口接 口, 通过该接 口来 实现 L D控制器与外部 Avln C a o 总线模块 的连接 , 继而实现 Nis o 处理器对于 L D控制 器的控 C 制 。其 中 , 端 口接 口完 成 L D 控 制 器 中相 关 寄存 器 的存 取 ; 从 C 主 端 口接 口完 成 从 帧 缓 存 中读 取 数 据 的逻 辑 控 制 。帧 缓 存 读 控 制 逻 辑 根 据 帧 缓 存 地 址 生 成 逻 辑 所 产 生 的地 址 发 起 Avln a o 总线 的读操作 , 从帧缓存中将 该数据读取 到输 出缓冲 (WO存 F 储器) 。与此 同时, 时序信号生成模块产 生与像素数据 同步的 相关 显示点的横 ,纵坐标 ,像素输 出控制 逻辑再根据坐标 值 L D驱动 电路输 出相应 的 R C GB颜色数据 。此外 L D 时序 信 C 号生成模块也输 出必要 的场 同步信号 与行 同步信号 。L D控 C 制器 的总体结构 图如下 Aa  ̄t vl o 线 总体 设计 . i 0 S 整 个 L D 显 示 系 统 的 结 构 如 图 1 示 C 所 处 理 嚣 : : 竺 竺: : ! : 竺 : H 竺 . ◆ 1 图 1 L CD显 示 系统 结 构 图 1 r 一 卤 叻块 块 . 模 . 成 [ 1 IJ 盛生 2 . . . . 模L - — 上图 中 L D显示驱动 电路是一个被 动系统 , C 仅有驱动 电 路是不能实现 L D 显示的 , C 还需 要有相应 的控 制器提供两组 信号 , 一是扫描时序信号 , 二是像素点 的颜色分量值 。处理器 通 过 对 L D 控 制 器 的 操 作 实 现 了 对 L D 显 示 扫 描 时 序 的设 C C 置 和 显 示 数 据 的 写 入 , 而 完 成 对 L D 的显 示 操 作 。 从 C L D 控 制 组 件 的 设 计 思 路 是 : 在 Ni C o s嵌 入 式 系 统 的 S AM 中 开辟 一段 存 储 空 间 ,用 来 存 放 屏 幕 图像 的 数据 , DR 这 图 2 控 制器 总 体 结 构 框 图 3 控 制 组 件 的具 体 实 现 . 31 C 时 序 信 号 生 成 模 块 . L D 为 了实现 L D屏幕 的正常显示, C C L D驱动 电路需要接 收 四组 信 号 ,分 别 是 : T 像 素 数 据 信 号 1I L ( 钟 信 I A( DA 、 DC K 时 号) 1 ( 、 HS 行同步信 号) I ( 同步信号) 这四组信号必须 按 、 VS 场 。 照驱动芯 片手册提 供的规范时序进行驱动 ,其 中行 同步和场 同步信号用来标记 屏幕 上一行和一帧 图像 的开始和结束 的时 段存取空 间即为帧缓存 。通 过恰 当的硬件逻辑 设计 建立帧缓 存与液晶屏幕像素之 间一一对应 的关系 , 并配合时序信号 , 将 作 者 简 介 :张 宏彬 , , 苏扬 州人 , 士 , 男 江 硕 副教 授 、 高级 工程 师 , 究 方 向 : 算机 应 用技 术 与人 工智 能 研 计 纪 勇 , , 苏 江 都人 , 士 , 师 , 究 方 向 : 算机 应 用技 术 与 可 编程 逻 辑 器件 开发 。 男 江 硕 讲 研 计 基 金 项 目 :江 苏省 高等 学校 大 学 生创 新 实践 训 练 计 划 项 目【 苏教 高 (0 02 2 1)7号 ] 27 — 一 间, 屏幕扫描线从上到下 , 从左到右依次扫描。在这个过程中, 只 需要将帧缓存 中的图像像素数据依次输 出,就可 以实现屏 幕 图像 的显 示 。上 述行 同步 信 号 与 场 同步 信 号 由 L D 时序 信 C H Y 该 状 态 下 , 同步 信 号 I S处 于 无 效 状 态 。 H o n C C。 行 H 当 C ut 计 数 值 到 达 1 , 态 机 进 入 HB C 状 态 , 进 入 该 状 态 一 时 状 A K 从 + 直到下 一行数据 开始显 示期 问, I HS信 号 … 直 保 持 有 效 。 当 H on 计 数 值 到 达 11时 , 状 态 机 进 入 行 数 据 显 示 有 效 C ut 5 H IP A 状 态 , 示

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