等离子体显示和液晶显示是当前大屏幕高清晰度显示领域的两大主流技术。与液晶显示相比,等离子体显示尚存在功耗较大、分辨率较低等问题,各大等离子厂商都在不断进行工艺改进和技术创新。在众多新型解决方案中,东南大学提出的荫罩式等离子显示器(SMPDP)具有像素点体积小、发光效率高、工艺成熟、可利用传统CRT生产技术等特点。它的出现为进一步提高等离子体显示屏分辨率、提升亮度以及降低成本、延长使用寿命提供了可能。SMPDP项目已获得国家863项目基金高清晰度平板显示技术专项支持,并已正式进入了产业化进程。 经过几年的发展,SMPDP屏体尺寸已经从14英寸发展到42英寸,分辨率也已经达到WXGA(1366*768)。其间放电单元结构数经变化,材料和工艺也在不断改进之中。所有这些改变,都需要配合大量的驱动电路设计实验,以寻求最匹配的高压放电波形曲线,以及更优的驱动方式(包括子场编码方式、扫描次序)。为适应这种频繁实验的需要,本课题致力于实现主控驱动电路的“动态参数化”,即在系统运行时能通过PC机上的控制软件动态地配置上屏参数,而无须对FPGA工程进行重新编译,从而为SMPDP的实验与测试工作提供最大的灵活性和便利性。 本控制平台的电路核心基于高性能的StratixⅡ系列FPGA芯片,课题主要工作在于FPGA内的程序设计。本套程序具有较好的视频制式兼容性,支持47～63Hz的帧频,并能实现12子场以内的任意输出波形控制;程序中针对本项目的特定应用设计了高性能的SDRAM Controller IP,节省了访存时间和成本：为探讨如何利用FPGA内部的LUT实现矩阵转置,本课题对此进行了专门的研究,保证了其在多级MUX级联时的工作频率；针对项目中存在的信号跨时钟域传递,本文也特别设计了一些异步时钟域的信号传递方案。此外,项目中还引入了NIOSII软核,构建了完整的SOPC,用于实现和PC机的实时通信,从而实现对高压波形和子场参数的灵活调节。另外,本系统在设计过程中还充分考虑了各种可能的意外情况,分别设计了应对策略,从而保证了系统的可靠性。最后,通过QuartusⅡ软件进行综合布线,并借助ModelSim仿真以及InCircuit方式调试,最终使本电路正常工作,符合预期设计要求。