基于Actel FPGA的TFT控制器技術(shù)方案設(shè)計

時間：2012-02-18 07:54:03

關(guān)鍵字： ACTEL FPGA TFT 控制器

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[導(dǎo)讀]在1970年，F(xiàn)ergason制造了第一臺具有實用性的LCD，從此之后，用戶產(chǎn)品的界面發(fā)生了巨大改變，變得更加的美觀、實用，在一定場合下逐漸取代傳統(tǒng)的數(shù)碼管、LED的顯示。TFT誕生于80年代末，在1995年之后被廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)

在1970年，F(xiàn)ergason制造了第一臺具有實用性的LCD，從此之后，用戶產(chǎn)品的界面發(fā)生了巨大改變，變得更加的美觀、實用，在一定場合下逐漸取代傳統(tǒng)的數(shù)碼管、LED的顯示。TFT誕生于80年代末，在1995年之后被廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在TFT的價格更是日趨下降，應(yīng)用范圍出現(xiàn)了前所未有的變化，可以適用于醫(yī)療、電梯、數(shù)控機床、汽車電子、消費類電子等行業(yè)。

　　TFT雖然顯示效果極佳，具有16位、24位等，但是控制時序相對復(fù)雜，因此應(yīng)運而生了TFT的控制器，而帶有控制器的TFT顯示屏價格昂貴，大多數(shù)用戶選擇自己制作TFT控制器的方案，廣州周立功公司基于Actel FPGA的制作了多種TFT控制器解決方案，可以實現(xiàn)低成本、高性能、高可靠性等特點。

方案簡介
　　TFT控制器的實現(xiàn)主要有專用芯片、自帶控制器的MCU以及FPGA來實現(xiàn)，鑒于FPGA的實現(xiàn)靈活性、低成本以及高可靠性的特點，越來越被大家所接受，并且廣泛的應(yīng)用，特別是廣州周立功公司推出的電梯外呼板的解決方案更是得到了眾多用戶的認(rèn)可。
　　而對于原來系統(tǒng)中已經(jīng)帶有MCU，又不想替換MCU的平臺的用戶，可以采用FPGA+SRAM或FPGA+SDRAM的方式實現(xiàn)TFT的顯示。廣州周立功公司根據(jù)不同用戶需要，設(shè)計研發(fā)了多種TFT控制器的方案，在低成本和高性能方面可以權(quán)衡選擇其一來實現(xiàn)。能夠?qū)崿F(xiàn)1024×768以及以下分辨率的TFT液晶驅(qū)動顯示，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)定點更新、區(qū)域更新、多圖層的功能，而且配合提供的MCU GUI庫，實現(xiàn)畫點、畫線、畫圓等功能。

基于Actel FPGA的TFT控制器方案
　　方案一：低成本、多功能、低分辨率顯示方案
　　該方案采用性價比最高的A3P030和SRAM來實現(xiàn)，不僅成本低，而且靈活性非常大，實現(xiàn)的功能豐富，由于采用性價比較高的SRAM，容量有限，適合于低分辨率的TFT屏顯示。

功能特點：
　　1、采用Actel小容量的A3P030以及SRAM(IS61LV25616AL)來實現(xiàn)，具有成本低的特點
　　2、接口非常靈活，根據(jù)不同的需要可以定制Intel并行總線接口、SPI接口等
　　3、并行總線接口的速度最高可達25MHz左右，相當(dāng)于480×272分辨率的TFT在1秒鐘內(nèi)可以更新191副圖片；SPI的時鐘速度同樣可以達到25MHz以上的速度
　　4、支持雙緩存的操作，兩個緩存都可進行讀寫的操作
　　5、支持雙緩存間數(shù)據(jù)拷貝功能，兩緩存間可以進行DMA的數(shù)據(jù)拷貝
　　6、支持定點和區(qū)域更新內(nèi)容
　　7、支持16位色480×272以及以下分辨率的TFT顯示屏，刷新率在60Hz以上
　　8、支持前景色和背景色設(shè)置的功能
　　9、顯示數(shù)據(jù)來源于MCU，數(shù)據(jù)可以存放于外部的串行或并行的Flash，可以存放圖片、漢字庫等，容量大小由用戶自行控制
　　10、配套提供的MCU GUI庫可以實現(xiàn)畫點、畫線、畫圓、畫矩形等功能

　　方案二：低成本、高性能、高分辨率顯示方案

　　該方案采用A3P060和SDRAM的方式實現(xiàn)，同樣成本低，由于A3060資源較為豐富，并且內(nèi)部帶有PLL，所以可以實現(xiàn)高分率的TFT顯示，最高可達1024×768。

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功能特點：
　　1、采用Actel中等容量的A3P060以及SDRAM(IS42S16400F)來實現(xiàn)，同樣具有成本低的特點
　　2、接口靈活，根據(jù)不同的需要可以定制Intel并行總線接口或SPI接口等
　　3、并行總線接口的速度最高可達50MHz左右，相當(dāng)于800×600分辨率的TFT在1秒鐘內(nèi)可以更新100副圖片
　　4、支持雙緩存的操作，兩個緩存都可進行讀寫的操作
　　5、支持定點和區(qū)域更新內(nèi)容
　　6、支持16位色1024×768以及以下分辨率的TFT顯示屏，刷新率在60Hz以上
　　7、顯示數(shù)據(jù)來源于MCU，數(shù)據(jù)可以存放于外部的串行或并行的Flash，可以存放圖片、漢字庫等，容量大小由用戶自行控制
　　8、配套提供的MCU GUI庫可以實現(xiàn)畫點、畫線、畫圓、畫矩形等功能

　　方案三：高性能、低分辨率顯示方案

　　該方案采用A3P060和SRAM的方式實現(xiàn)，并將串行Flash由FPGA來控制，由于A3P060資源較為豐富，可以實現(xiàn)較高的圖片顯示速度，并且降低了MCU的負(fù)擔(dān)。

功能特點：
　　1、采用Actel中等容量的A3P060以及SRAM(IS61LV25616AL)來實現(xiàn)，成本較低，略高于前兩者的方案
　　2、接口靈活，根據(jù)不同的需要可以定制8位Intel并行總線接口或SPI接口等
　　3、TFT的顯示數(shù)據(jù)通過FPGA從串行Flash讀取，MCU負(fù)責(zé)發(fā)送圖片顯示的命令，大大減輕了MCU的負(fù)擔(dān)，以至于可以通過普通的8位MCU即可實現(xiàn)TFT的控制顯示，1秒鐘內(nèi)可以更新30副320×240分辨率的圖片
　　4、支持定點和區(qū)域更新內(nèi)容
　　5、支持16位色480×272以及以下分辨率的TFT顯示屏
　　6、串行Flash最高支持128Mbit的，可以存放61幅480*272的圖片
　　7、配套提供的MCU GUI庫可以實現(xiàn)畫點、畫線、畫圓、畫矩形等功能