一种基于Nios IIDMA 的TFT—LCD控制器IP核设计.pdf

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1、2014正仪表技术与传感器2014第6期InstrumentTechniqueandSensorNo．6一种基于NiosII／DMA的TFT—LCD控制器IP核设计宋跃，程博，雷瑞庭(1．东莞理工学院电子工程学院，广东东莞523808；2．华南理工大学电子与信息学院，广东广州510640)摘要：为设计AT070TN84TFT液晶显示控制器，采用IP核的设计方法，用可编程逻辑器件FPGA，结合DMA技术，设计了NiosII下的TFr液晶的控制器IP核，给出了硬件设计和软件编程测试的方法。该控制器能实现分辨率为800×480，

2、颜色深度为16bit的彩色图形显示。试验结果表明系统稳定可靠，使用方便，显示清晰，色彩丰富，具有较强的实用·和通用性。文中在讲述控制器设计原理、实现方法、仿真与实验过程的同时，对IP核的各设计环节进行了重点介绍。关键词：SOPC；液晶控制器；IP核；DMA中图分类号：TP274；TM935文献标识码：A文章编号：1002—1841(2014)06—0147—03Design0fIPCoreofTFT—LCDControllerBasedonNiosII／DMASONGYue，CHENGBor，LEIRui．Ting(1．C

3、ollegeofElectronicsEngineering，DongguanUniversityofTechnology，Dongguan523808，China；2．SchoolofElectronicandInformationEngtneering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：ThisAT070TN84I1fTI’一LCDcontrollerwasdesignedtobeaIPcorebasedonNiosII．by

4、usingtheprogrammablelogicdeviceFPGAandcombinedwiththeDMAtechnology．ItcanbeusedtodisplaytheCOlOrgraphin80O×480resolutionand16bitcolordepth．Afterthehardwaredesignandsoftwareprogrammingtest，theexperimentresultsshowthatthissystem，whichiswithreliablesteadiness，easilyus

5、e，cleardisplayandrichcolors，isverypowerfulinpracticalityandcommonality．Thecontrollerdesignprinciple，realizationmethod，simulationandexperimentprocesswereputforwardinthepaper，alsothedesignofIPcorewasmain—lyintroduced．Keywords：SOPC；LCDcontroller；IPcore；DMA0引言：一一F一一PG

6、一。A一—一S一O¨__P‘C。一一一⋯‘一一。⋯。一一’一’‘。。一一‘。h一一一___一一一一。⋯一_j对于TF_r—LCD控制器。目前内外主要的解决方案有：(I)专用的LCD控制器芯片，其针对性较强，价格昂贵，不利于片上系统的开发；(2)软件控制方法，会占用大量的处理器资源，降低系统性能；(3)采用单片机的解决方案，在系统要求高速处理大量的实时数据并显示时显得非常困难。文中商l!运用DMA技术，较好地完成了基于NiosII的全彩ATO70TN84lDMAir———————_]TFvr—LCD控制器IP核设计。既提升现

7、有FPGA的利用率，又TFr-Ig2DLCDl[控制器f{兰竺f．JrI一f提升了系统的集成度。1控制器系统设计FPGA主芯片采用Altera—CycloneIV—EP4CE6F17C8N。图1系统设计图1中整个系统主要在一片FPGA中实现，以NioslI软核处理DMA控制器自动从传来的首地址处开始读取数据，并输出给器为核心，各种IP核通过Avalon总线连接到NiosII。其LCD控制器。LCD控制器建立帧缓存与液晶屏幕像素之间一中，自主设计编写的LCD控制器IP核通过流模式从端口与一对应的关系，并将帧缓存中的数据输送给

8、LCD屏完成显示刷DMA相连，其接口符合Avalon总线规范。新。NiosII处理器在SDRAM中开辟帧缓冲区，可以是单缓冲也图2为T丌一LCD控制器结构设计。由于要与DMA模块可以是双缓冲。如单缓冲：处理器将1帧数据(800×480×进行对接，Av~on总线接口选择以AvMon流模式从端口的形式2By