基于Xilinx FPGA SOPC的TFT-LCD 控制器设计与实现.docx

基于Xi1inXFPGASOPC的TF11CD控制器设计与实现根据TFT-1CD的工作原理,采用Xi1inx公司的Microb1aze微处理器软核，提出了一种基于嵌入式FP式SOPC平台的TFT-1CD控制器方案.并验证了该方案的可行性。该控制器为进一步在嵌入式FPGA片上系统进行图像和多媒体开发提供了一个稳固的平台。0引言目前TFT（ThinFi1mTransistor,薄膜场效应晶体管）液晶已经广泛应用于信息显示系统，但是这些系统运算能力和工作效率较低，难以适应图像高速处理和数据传输的需求。基于最新最GA嵌入式设计方法，作者提出了一种TFT-1CD显示控制器的设计方案，采用XiIinX公司的MiCroB1aZe32位微处理器软核，充分利用FPGA的高速处理和片内大容量逻辑资源，设计了一个基于FPGA可编程片上系统（SOPC,SystemOnProgrammab1eChip）的TFT彩屏液晶显示控制器。1系统主要硬件结构介绍系统硬件主要部分如图1所示.在该系统中.Xi1inX公司的SPartan-3EXC3SS00EFPGA作为主控芯片,外部存储器分别采用Micron公司的32Mx16DDRSDRAM芯片MT46V32M16和S包公司的JS28F128J3D75StrataFIaSh芯片。系统采用一片基于HimaXHX8347D驱动芯片的2.4TFT液晶显示模块，支持QVGA（320X240像素）显示分辨率，该芯片内置1382400bits显示数据GRAM,支持最高262144色的显示。2SOPC系统及TFT-1CD控制器的设计SOPC系统“嵌入式硬件平台”设计在XiIinX嵌入式开发套件EDK(EmbeddedDeve1opmentKit)软件内完成.利用EDK的集成开发环境XPS(Xi1inxP1atformStudio),生成MiCrobIaZe-基本系统构架。MiCrob1aZe处理器采用IBMCoreCOrmeCt总线架构的OPB总线(OnChipPeriphera1Bus,片上外围总线)：与外设相连，由于TFT1CD控制器不是系统的标准预置可定制外围设备，因此需设计一个TFT-1CD控制器IP核与OPB总线接口连接.并导入系统。TFT-1CD显示系统的硬件模块如图2所示，Microb1aze微处理器软核作为核心处理器，通过OPB总线与片内外的终端相连，TFT-1CD控制器通过OPB总线IP接旦与OPB总线相连，所有的这些模块均在FPGA内实现，另外TFT-1CD控制器通过输出使能信号开启/关闭显示模块的背光。Spartan-SEFPGAMicrob1aze<X>W1EDdriVerJH二。心=t>V41EDs二图2TFT-1CD显示系统的硬件模块人图TFT-1CD控制器IP核内同时集成了1CD初始化模块，这样整个SOPC系统上电初始化的同时也初始化了显示模块，有利于快速显示.模块的初始化过程如图3所示。图31CD模块的初V匕过程以上设计完成后，经过综合、布局布线无误后生成bit文件，下载到开发板上，作为进一步开发调试的硬件平台使用。