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头戴显示器(Head Mounted Display,HMD)是一种近眼(Near to Eye,NTE)微型显示装置,应用前景广阔。HMD的像源器件(即微型显示芯片)是整个HMD系统中最重要的组分,现阶段的主流像源“硅基液晶”(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)与“有机发光”(Organic Light Emitting Diode, OLED)微显芯片在研发中需克服材料、工艺、电路、光学等诸多方面的困难,有较高的技术门槛,其驱动及控制技术的研究是整个HMD系统中不可或缺的一环,对HMD的性能、功能及使用方式等具有决定性作用,这同时也是开发具有自主知识产权样机的必备基础。本文第一章总体介绍了HMD的含义、发展历程、典型结构、功能构成等内容。第二章和第三章分别介绍了应用于HMD的LCoS微型显示技术和OLED微型显示技术,包括它们的结构与发光原理、彩色化技术、驱动与控制技术等。本文的工作主要集中在第四章到第六章。第四章在前人工作的基础上提出了针对数字式LCoS和模拟式LCoS像源的2种FSC算法,相对于其它公开发表的算法来说,这2种算法可实现8色、64色、4096色、24位真彩色等不同色彩数下的FSC显示,具有更好的色彩适应性,且随后的时钟计算将这2种算法映射到FPGA内的时钟定义层次,具有更好的可执行性和工程实践性。本章内容中的各种时钟计算依据所提出的这2种算法进行,为下面的LCoS芯片逆向工程分析和驱动控制器实际设计奠定了基础。第五章在无法获得目标芯片的引脚功能、严格时序定义和电气特性等技术资料的情况下对已有HMD产品上的某款LCoS芯片进行了逆向工程分析。通过示波器的测定及读数统计,再结合上一章的算法、时序计算结果和第二章对LCoS技术的理解,得出了该芯片20个引脚的功能对应关系和基本时序特性。第六章针对HMD的LCoS像源的驱动控制器进行了设计,本章工作以第四章和第五章内容为基础,限于篇幅起见,主要围绕控制驱动器的核心部分――FPGA逻辑控制器的设计进行阐述。设计中采用了Xilinx Spartan 3 xc3s1000-5fg320型FPGA芯片,采用了Xilinx ISE7.1i作为集成开发环境(IDE)、ModelSim6.0SE作为仿真工具、Synplify Pro8.1作为综合工具,设计输入为Verilog HDL语言。本章首先提出了设计目标并描述了系统的总体结构,然后将系统划为6个子系统分别