基于NiosⅡ處理器的TFT-LCD圖形顯示設計

　　隨著(zhù)工藝技術(shù)的發(fā)展與市場(chǎng)的需要,超大規模、高速、低功耗的FPGA不斷推出，并且被廣泛地應用在高速、高密度的數字電路設計領(lǐng)域。SoPC[1](System on a Programmable Chip)是一種基于FPGA 的SoC設計方案,它將FPGA及微處理器的核心嵌在同一芯片上，構成一個(gè)可編程的SoPC系統框架,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對系統的干擾，大大增加了系統的可靠性、穩定性和靈活性。本文介紹一種基于Nios Ⅱ軟核處理器實(shí)現對LCD控制顯示圖形的方法。在設計中,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)現控制顯示的軟硬件設計。

　　1 系統設計

　　在工業(yè)控制和消費電子領(lǐng)域，LCD的顯示技術(shù)呈現出越來(lái)越多的方式。本設計采用基于NiosⅡ處理器的液晶顯示圖形的設計方法，在SoPC Builder中以自定義接口的形式利用總線(xiàn)方式對LCD控制器進(jìn)行設計，LCD控制器[2]一端接收用戶(hù)控制，一端實(shí)現LCD復雜時(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，便能達到控制LCD的目的，進(jìn)而編寫(xiě)應用程序,實(shí)現顯示漢字、圖片、畫(huà)圖等功能。本文的設計方法大大降低了工作量，加快了數據的處理速度和掃描頻率，提高了各個(gè)功能模塊的集成度，改善了系統的性能和可靠性。

　　本設計最終實(shí)現了一個(gè)基于A(yíng)ltera公司的DE2 開(kāi)發(fā)板的TFT—LCD 控制器對已知圖形的顯示。

　　2 硬件設計

　　2.1 系統的整體結構

　　SoPC系統基于A(yíng)valon 總線(xiàn)與其他系統構件來(lái)通信，整個(gè)SoPC系統設計中的外設通過(guò)Avalon總線(xiàn)模塊連接起來(lái)，并且總線(xiàn)規范為外設端口與總線(xiàn)模塊之間的數據傳輸提供了互連模型。

　　本設計的SoPC系統整體結構如圖1所示。