基于SOPC的高分辨率顯示控制器的設計與實現(xiàn)

郭 燾 陶吉懷

(電子科技大學 成都 611731)

0 引言

顯示控制器在嵌入式系統(tǒng)中幾乎必不可少，是實現(xiàn)圖形界面的必要手段。處理器自帶的顯示控制器通常共用系統(tǒng)內存作為顯存［1-2］。在顯示器分辨率較高時，處理器需要管理大量的顯存數(shù)據(jù)，當處理器主頻較低或是系統(tǒng)內存的訪問速率較低時，難以實現(xiàn)對大分辨率的顯示器的驅動［2］。一種解決的方法配備專用集成芯片設計的顯示控制器［3］，但是這種方法一般需要顯示控制器和顯示器配套定制，缺乏靈活性，而且成本較高。

SOPC［4］是一種特殊的片上系統(tǒng)，建立在可編程邏輯技術的基礎上，盡可能將一個大而完整的電子系統(tǒng)實現(xiàn)在一塊FPGA硅片上，具有硬件可裁剪、可擴充、可升級，軟件在系統(tǒng)可編程的特點，使得設計的系統(tǒng)在規(guī)模、功能、體積、性能、上市周期、開發(fā)成本等方面有著很大的優(yōu)勢。本文基于SOPC技術提出一種顯示控制器的設計與實現(xiàn)方案，使得在處理器主頻不是很高的情況下即可實現(xiàn)對高分辨率的LCD顯示器的驅動。

1 方案設計

以 xilinx 的 microblaze［5］軟核處理器為例，顯示控制器和處理器的連接如圖1所示。顯示控制器通過處理器外設局部總線接口連接到基于SOPC的處理器上，作為處理器的一個外設。本設計提出兩種顯示控制器架構，第一種架構如圖2所示，第二種架構如圖3所示。通過在顯示控制器內部設置處理器可以讀寫的寄存器，實現(xiàn)處理器對顯示控制器的命令傳達和數(shù)據(jù)傳輸。顯示控制器內部邏輯全部通過FPGA硬件實現(xiàn)，包括指令獲取和譯碼、顯存數(shù)據(jù)處理處理、RAM的讀寫操作、VGA時序產生等。……