使用FPGA設計LED點陣書寫顯示屏的詳細資料說明

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上傳日期: 2019-08-22

上 傳 者: 易水寒他上傳的所有資料

資料介紹

標簽:顯示屏(725)led(10170)fpga(10049)

  本設計運用了基于Nios II 嵌入式處理器的SOPC 技術。系統以ALTERA 公司的CycloneII 系列FPGA 為數字平臺,將微處理器、Avalon 總線、LED 點陣掃描控制器、存儲器和人機接口控制器等硬件設備集中在一片FPGA 上,利用片內硬件來實現LED 點陣的帶地址掃描,降低系統總功耗和簡化CPU 編程的同時,提高了系統的精確度、穩定性和抗干擾性能。

  LED 點陣顯示屏被用到很多領域,隨著電子技術的發展,LED 點陣書寫顯示屏的廣泛應用是一種趨勢。傳統的LED 點陣顯示是由微處理器實現的,但是以FPGA 做控制器將成為發展趨勢。

  FPGA 的結構靈活,其邏輯單元、可編程內部連線和I/O 單元都可以由用戶編程,可以實現復雜邏輯功能,滿足各種設計需求。其速度快,功耗低,通用性強,特別適用于大型系統的設計。使用FPGA 還可以實現動態配置、在線系統重構(可以在系統運行的不同時刻,按需要改變電路的功能,使系統具備多種空間相關或時間相關的任務)及硬件軟化、軟件硬化等功能。用FPGA 做為控制器對本系統進行設計,利用它靈活豐富的I/0 資源簡化了電路,降低了系統的成本。本作品用FPGA 做為控制器,來實現LED 點陣書寫顯示屏的功能。

  2 系統方案

  2.1 主控器選擇方案論證

  方案一:以ARM 為系統控制器

  采用32 位RISC 微處理器ARM 實現點陣屏的控制和編碼功能,基本上能完成題目的要求,但是ARM 不適合多線程操作,如果應用在系統中會使電路和軟件設計變得復雜。

  方案二:用FPGA 作為系統控制器

  FPGA 可以直接用硬件掃描、編碼、解碼、糾錯,速度快、穩定性高、擴展性能好、體積小,可以提供豐富的邏輯單元和I/O 資源。用SOPC 工具可以快速生成片上軟核處理器,將所有的控制單元集成在一片FPGA 芯片內,降低了額外的功耗開支。采用并行的輸入/輸出方式,可以達到很快的速度。這樣合理的分配了FPGA 資源,具有很強的實時性和準確性。可以實現各種靈活控制。

  綜合考慮,最后采用方案二。

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