片上LCD控制器中多层显示的设计与实现

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1、隶劫大·粤硕士学位论文片上LCD控制器中多层显示的设计与实现DESIGNANDIMPLEMEN玑姐IONOFAMUI』I—LAYERLCDCONTROLLERBASEDONSOCAThesisSubmittedtoSoutheastUniVers时FortheAcademicDe铲eeofMasterofEngineeringBYZhouHaiyanSuDeⅣisedbVSUpeⅣ1SedbVPro￡WhJianhuiSch001ofMicroelectronicsandSolidStateE1ectronicsSoutlleastUniVersityApril2010东

2、南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：】虱l鱼墨日期：丝!：：生：!，东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一

3、致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：f弛师签名：日期：丝』呈：生-摘要摘要随着面向多媒体应用SOC技术的飞速发展，便携式个人数字设备应用正日益成熟和丰富，拍照、电影、3D游戏等各种应用不断完善。基于这一背景，良好的人机视觉交互界面成为高端数字产品追求的重要指标。顺应这一需求，目前国内外市场上几款主流高端SOC芯片中都集成了高性能LCD控制器，支持多层图像显示是这一系列高性能LCD控制器的特征。本文在市场调研基础

4、上，深入探讨多层显示技术，制定多层显示LCD控制器基本架构，确定LCD控制器主要功能。本文设计的LCD控制器支持四层图像／视频叠加显示，各层主要特征如下：基层一般用做背景，支持RGB格式图像；覆盖层l一般用于浏览照片、观看电影，支持RGB格式图像和ⅥⅣ格式视频；覆盖层2用于菜单显示，支持RGB格式图像：硬件鼠标层一般用于鼠标指针显示。覆盖层1和覆盖层2都支持a混合及色键功能。基本架构和主要功能确定后，首先用Matlab工具对主要功能进行模拟仿真，结果正确：然后使用verilog硬件描述语言完成LCD控制器的设计。该LCD控制器主要划分为七大模块：DMA控制器模块是AMBA

5、越位上的主设备，其功能是根据合理的仲裁机制，为各通道搬运帧图像数据：输入FIFO模块用于缓冲总线上传输的图像数据；上采样模块用于将Y1Ⅳ4：2：0和VUV4：2：2转化为ⅥJV4：4：4格式，并完成YUV4：4：4到RGB8：8：8的颜色空间转换；多层图像叠加处理模块的主要功能是完成四层图像的Q混合及色键处理、鼠标指针调色及叠加等；输出FIFO模块用于缓存最终的显示信号；P柚el接口模块产生LCD显示驱动器所需的数据和控制信号：Slave模块具有标准的√6心mSlave接口，用于总线对LCD控制器的寄存器配置。采用Synopsys公司的仿真工具VCS，并利用PLI接口，对

6、设计进行可视化功能仿真；采用S”plic埘公司的Synpli匆对设计进行综合；采用Altem公司的Q1豫nllsII对设计进行布局布线，并建立相应的FPGA原型。仿真和FPGA验证结果表明，该LCD控制器功能完善、性能优良，各种多层叠加模式均可清晰流畅地显示，实现了预期目标。关键词：LCD控制器，多层，Q混合，色键AbstractW池nler印iddeVelopmentofmulti—media印plicationsinSoCfield，portablepersonaldigitaldeVicesbec咖emoreaIldmoreuseml．Photo脚hS，films，

7、3Dg锄esaremore舳dmorepopulaLIIlthisbackground，g∞dhuman—computerVisualiIlterfacebec咄s觚import锄tcllaracterofsuperior-qualitydigitalproducts．Undermisdemand，hi曲-perfo彻anceLCDcontrollerwhichsupportsmulti—layerdisplayisimegmtediIltoseVeralleadingadVancedSOCchipsin吐1emarket．I