三维头盔显示器(Helmet-mounted Display,简称HMD)是近年来显示领域的研究热点之一,也是目前应用最广泛的3D显示技术之一。头盔显示器的开发是一项综合技术的研究与实践,包括计算机软件技术、电路技术、图像源技术、机械以及光学技术等,其中图像源技术与微显示芯片驱动电路技术一直都是实现头盔显示器的关键技术。本文针对传统头盔显示器的结构与特点,提出了基于PC平台和OLED(有机发光二极管)微显示芯片,以FPGA/CPLD(现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件)为控制核心的三维头盔显示器USB2.0接口电路设计方案。整个驱动电路采用16位数据并行传输的方式,两片8位微显示芯片被看作一个整体共用16位数据总线,在同一时钟下扫描,以实现双目同步显示。本文在前期工作的基础上对这一设计方案进行了更为深入的探讨与实现。硬件电路以FPGA/CPLD作为数据传输的控制核心,包括USB接口模块、外部帧缓存模块、微显示芯片扫描显示模块以及寄存器的I~2C配置模块。本文采用USB2.0接口芯片CY7C68013A解决了数据高速传输的带宽问题,采用两片高速SRAM实现图像数据的整帧存取,同时显示器件采用了OLED数字微显示芯片ME3203。在前期工作的基础上,本文还提出了驱动电路PCB设计的实用改进方案,对原调试方案进行了功能和体积的优化,实用改进方案的提出进一步完善了本文的驱动电路设计。本文采用模块化方法实现了主控器的硬件程序设计,主要包括USB接口芯片slave-FIFO控制器设计、帧缓存的乒乓操作设计、微显示芯片扫描时序设计以及I~2C主机设计,此外还包括实用方案中的数据总线切换和桥接逻辑设计。设计采用Verilog HDL硬件描述语言,沿用了高级语言中层次化设计思想(即先拆分设计再进行模块综合),综合后的仿真结果完全符合各芯片的时序要求。驱动电路的软件系统包括USB接口芯片固件程序、USB2.0驱动程序以及客户端测试程序,是实现PC与驱动电路数据通信的关键。客户端测试程序主要完成了操纵USB设备,读取双目图像数据并进行合并、传输的功能。本文的软件系统用来对PC机中的BMP图像进行传输以验证驱动电路硬件平台的功能。传输结果很好的证明了电路设计方案的可行性和对数据传输的正确性,满足了系统的设计要求。