随着人们生活品质的逐步提高,对大尺寸、高分辨率图像的需求也日益增加。相同显示分辨率下,投影相较于其他显示技术,价格更为合理、移动便捷性更高。DLP（数字光处理）作为主流的投影技术,其原理决定了它所投射的画面对比度极高,在亮度、分辨率与光效率方面占优势。同时,激光光源的使用为显示系统带来革命性提升。作为下一代显示技术,其具有使用寿命长、光亮度高、颜色跨度大、环境污染小、能耗低等众多优点。而LCD、LCOS等液晶类材料均为有机物,在高强度激光照射下会发生快速变性,寿命不能满足产品需要。由此,DLP技术是现阶段激光显示的第一选择。数字微镜器件（DMD）是DLP技术的核心元件,一直被美国德州仪器（TI）公司独家垄断。数年来,TI垄断DMD、测试、驱动芯片、应用等全系统解决方案,接口与驱动时序不开放;在一些需要快速响应、敏感领域的应用中,其专有驱动芯片存在着延时高、通用性差、应用拓展性低等问题。应某公司实际项目的合作需求,本文设计并实现了一款基于FPGA的超高清激光显示系统,旨在以极低延时支持多种分辨率的DMD投影显示,通过自主驱动与算法优化,解决TI垄断下应用受限与时延过高的问题。本系统最高可驱动2716*1528分辨率的DMD,实现3840*2160分辨率的超高清激光投影显示。本系统软硬件均为自主研发设计。硬件系统采用子母板架构,由一块10层4k DMD驱动板与一块10层DMD子板组成,共包含1647个元器件、1288个信号网络、4934个信号连接。系统高速信号线众多,设计过程中通过理论计算和前后仿真,保障了高速硬件设计的信号完整性、电源完整性与电磁兼容性。软件方面,本系统通过FPGA编程实现DMD的显示驱动与视频处理,配合更为高效的PWM数据交织算法与分块复位算法,极大地降低了数据处理的延时,实测时延为30ms,仅为美国TI公司DDP4422驱动方案的1/4;通过上位机软件实现系统与PC交互,可便捷的进行分辨率、光源、整体亮度对比度、红绿蓝黄各个颜色亮度的调节等。本系统打破了美国TI公司在数字微镜4k显示驱动领域的垄断地位,替代其专有驱动芯片,使得延时更低、集成度更高;兼容多种前端视频处理、多款DMD后端驱动;应用不受限制,更加灵活;兼容多色轮、多激光光源、UHP高压汞灯,并留有拓展与交互接口。为各大投影厂商选择国产方案提供了可定制化的驱动平台,对一些需要极高响应速度的应用场景提供了低延时的解决方案,市场前景良好。