以FPGA为核心的液晶显示电路设计与实现.PDF

第 2 1 卷 　第 3 期 液 　晶　与 　显 　示 Vol2 1 ,No3 2006 年 6 月 Chinese J ournal of Liquid Cry st al s and Di sp lays J un . ,2006 文章编号 (2006) 以 F P GA 为核心的液晶显示电路设计与实现 龙 　燕 ,李剑峰 ,曹科峰 ,曹宁翔 ( 中国工程物理研究院 流体物理研究所 , 四川 绵阳　62 1900 , Email :ly_carol @126 . com) ( ) 摘 　要 : 介绍了采用大规模可编程逻辑器件 F P GA 设计与实现液晶显示电路的一种新的方 ( ) 法 。设计了以 F P GA 为核心的液晶显示 、控制硬件电路和基于硬件描述语言 V HDL 的各 功能模块 ,相应地设计了外围驱动电路 ;通过对驱动电路的分析 ,设计了时钟模块 、串行接 口 电路 、内部 RA M 块 、读写电路以及时序产生电路 ,并将多个模块集成在一片 FP GA 芯片上 , 实现了 80 ×64 点阵液晶屏的实时显示 。通过扩展外部的行 、列驱动器和利用 F P GA 的快速 定制性 ,可方便地实现更多像素点的液晶显示 ,增强了系统的灵活性 。 关 　键 　词 : 液晶显示 ;驱动电路 ;大规模可编程逻辑器件 ;硬件描述语言 中图分类号 : TN27 ; TN702 　　　文献标识码 : A ( ) 硬件描述语言 V HDL 设计多个模块 ,共同完成 1 　引　　言 串行数据接收 、数据串并转换 、数据缓存 , 以及时 目前 ,利用 EDA 工具对 F P GA 芯片进行多 序和数据的输出功能 。通过电平转换后将信号传 样性设计 , 已经成为电子设计的通用平台 ,并逐步 送给驱动部分 。驱动部分按照发来的工作时序按 向支持系统级设计的方向发展 。与专用集成电路 位接收数据 ,并输出驱动信号 ,在液晶器件上实时 相比,F P GA 芯片具有高灵活性和快速的定制性 , 显示图像 。系统硬件组成如图 1 所示[2 ] 。 扩展性强 ,所以在消费类电子设备中的应用 日益 广泛 。液晶器件以其具有工作电压低 、功耗低 、显 示信息量大 、寿命长 、不产生电磁辐射污染 、可以 显示复杂的文字及图形等优点 ,广泛应用在各种 仪器仪表 、电子设备和家用电器等方面[ 1 ] 。而且 , 由于液晶器件的低工作电压和微功耗特性使它可 以直接与大规模集成电路结合 ,开发出一系列便 携式产品。因此 ,将两者结合起来实现功能、工作 图 1 　系统硬件组成框图 方式可修改的液晶显示器有着积极的意义 。 Fig . 1 　Sy st em har dware configuration diagram 2 　系统结构 由图 1 可知 ,整个系统由液晶器件 、硬件功能 本设计中的 F P GA 采用