【正文】 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) LCD 顯示控制器 北方民族大學(xué) 學(xué)士學(xué)位論文 論文題目 : 基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) LCD 顯示控制器 北方民族大學(xué)教務(wù)處制 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) LCD 顯示控制器 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確 的說(shuō)明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作 者簽名： 日 期： 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) LCD 顯示控制器 3 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué) 位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) LCD 顯示控制器 4 摘 要 相比于其它終端顯示設(shè)備， 液晶顯示器具有低壓、微功耗、顯示信息量大、體積小等 優(yōu)點(diǎn) ，在移動(dòng)通信終端、便攜計(jì)算 機(jī)、 GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)等領(lǐng)域有廣泛用途，成為使用量最大的顯示器件。液晶顯示控制器作為液晶驅(qū)動(dòng)電路的核心部件通常由集成電路組成，通過(guò)為液晶顯示系統(tǒng)提供時(shí)序信號(hào)和顯示數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)液晶顯示。 隨著大容量可編程邏輯器件的不斷涌現(xiàn)， FPGA 技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用在大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)中。 FPGA(Field Programmable Gate Array)具有功能強(qiáng)大、集成度高、靈活性好、速度快、高穩(wěn)定性和易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯功能等優(yōu)點(diǎn) 。以FPGA 為硬件編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)的 LCD 控制器，具有易于集成到片上系統(tǒng) 、 方便修改 、 適應(yīng)不同 液晶顯示器的特點(diǎn)。 與傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同， Nios 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)分硬件開(kāi)發(fā)和軟件開(kāi)發(fā)兩個(gè)流程， SOPC 是可編程技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。它作為 SOC 和 PLD/FPGA相結(jié)合的一項(xiàng)綜合技術(shù)，集合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，適合于兩者的應(yīng)用領(lǐng)域。 現(xiàn)代社會(huì)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的信息技術(shù)迅速發(fā)展，以及信息的爆炸式增長(zhǎng)，人類(lèi)獲得的視覺(jué)信息很大部分是從各種各樣的電子顯示器件上獲得的，對(duì)這些顯示器件的要求也越來(lái)越高。在這些因素的驅(qū)動(dòng)下，顯示技術(shù)也取得了飛速的發(fā)展。使用 FPGA/CPLD 設(shè)計(jì)的液晶控制器具有很高的靈活性，可以根據(jù)不 同的液晶類(lèi)型、 尺寸、使用場(chǎng)合特別是不同的工業(yè)產(chǎn)品，做一些特殊的設(shè)計(jì)，以最小的代價(jià)滿足系統(tǒng)的要求，而且可以解決通用的液晶顯示控制器本身固有的一些缺點(diǎn)。 本文利用 VHDL 硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)了液晶顯示 控 制器，實(shí)現(xiàn)了替代專(zhuān)用集成電路驅(qū)動(dòng)控制 LCD 的作用。 關(guān)鍵詞 ： LCD， FPGA， SOPC， Nios 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) LCD 顯示控制器 5 ABSTRACT Compared to other terminal display device , LCD display has the advantages of lowvoltage, micropower, the information volume . It is widely used as the maximum use of the display device in the mobile munication terminal , portable puter , GPS satellite positioning systems .LCD controller for LCD driver circuit of the core ponents realize the liquid crystal display by provide timing signals and display data For the liquid crystal display system . With highcapacity programmable logic devices continue to emerge , FPGA technology is increasingly used in large scale integrated circuit design .FPGA (Field Programmable Gate Array) is powerful, high integration , good flexibility , speed , high stability and easy to implement plex logic functions and so on .The LCD controller realized with FPGAhardware programming language is easy to integrated to a SoC system and modify to adapt to different characteristics of liquid crystal displays . It is different with the traditional embedded system design, the Nios system development is divided the hardware development and the software develops two flows, SOPC is the certain oute of programmable technique developing. As the technology of SOC and PLD/FPGA bined, integrated the advantages of both, adapt to the application domain of both. Modern society, information technology based on puter has a rapid development of information technology and information has an explosive growth. Human visual information is obtained mostly from a variety of electronic display devices, so the requirements of these display devices are also increasing. Driven by these factors, display technology has made a rapid development .The LCD controller which using the FPGA / CPLD design is flexibility. It can do some special design to meet the system requirements at minimum cost under the different crystal types, sizes , the occasion of different industrial products .It can also solve mon LCD controller inherent drawbacks. In this paper, we use the VHDL hardware description language . It can replace 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) LCD 顯示控制器 6 the specific integrated circuit to control the LCD. KEY WORDS : LCD， FPGA， SOPC， Nios 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) LCD 顯示控制器 7 目 錄 前 言 .............................................................. 8 第一章 緒 論 ........................................................ 9 對(duì)象 ................................................ 9 技術(shù)簡(jiǎn)介 ............................................... 10 簡(jiǎn)介 .................................................. 11 簡(jiǎn)介 .................................................. 12 . Quartus II 軟件簡(jiǎn)介 ....................................... 13 . Quartus II 簡(jiǎn)介 ..................................... 13 . Quartus II 的應(yīng)用 ................................... 13 II 的設(shè)計(jì)流程 ................................ 14 第二章 基于 Nios 的 SOPC 設(shè)計(jì) ...................................... 15 系統(tǒng) .................................................. 15 . SOPC 概述 ........................................... 15 嵌入式 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)概述 .................................... 16 系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)流程 ................................ 16 . 基于 Nios 的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程 ...................... 17 . Nios 軟核處理器 ...................................... 19 . NiosⅡ 微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域 .................................. 20 第三章 液晶顯示及其控制驅(qū)動(dòng)機(jī)理分析 ............................... 21 ............................................... 21 ..................................... 21 ....