论文部分内容阅读
LCD显示控制器是LCD使用过程中必不可少的核心器件，LCD在嵌入式系统中的广泛应用，推动了LCD显示控制器的发展和完善。当前，嵌入式领域使用的LCD显示控制器主要有专用型和微处理集成型两种，如ILI9320专用显示控制器和LPC1788自带的显示控制器，由于使用便捷、性能稳定，在一般嵌入式系统中应用广泛。但随着嵌入式系统定制需求提高、显示要求增多，如需视频和操作界面等多路图像混合输出显示的场合，上述的LCD显示控制器由于接口单一、功能固定，很难满足实际需求。如依旧使用这类显示控制器，则往往需要嵌入式处理器完成显示前的合成处理，极大地增加了嵌入式处理器的处理压力，不但需要额外选择性能高端的处理器，更是加大了编程开发的难度。 针对以上LCD显示控制器的不足，结合实际工程需求，本文设计并实现了一种基于FPGA的专用LCD显示控制器，具有多路图像接口、数据协调存取、画中画显示、OSD字符叠加等功能，适用于视频和显示数据混合输入场合。显示控制器包括图像接口单元、数据存取单元、合成显示单元三部分，图像接口单元由视频接口和ARM最小系统显示数据接口组成，通过SCCB协议配置摄像头并获取视频数据，通过8080协议接收ARM最小系统的数据信息，完成寄存器设置、逻辑控制和显示数据获取等功能；数据存取单元由FIFO、SDRAM协调器、SDRAM控制器和SDRAM芯片组成，通过对FIFO的设置和SDRAM协调控制器的优化，完成数据的缓冲、暂存、读写等功能，确保存取的数据完整准确；合成显示单元由合成控制、OSD叠加和时序发生电路组成，主要完成两路不同类型数据的合成、叠加，并通过产生LCD所需时序，把最终处理完成的显示数据呈现于LCD之上。 最后，在LCD显示控制器设计完成的基础之上，搭建了系统测试电路，从电路时序和显示效果两方面对显示控制器进行了完整的测试。通过实际电路验证表明，该LCD显示控制器可以实现多路图像数据的输入、合成、显示，且运行稳定，并具有一定的移植性和可扩展性，可应用于有特殊图像显示要求的嵌入式系统中。