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液晶显示器LCD已经越来越多的占领着显示设备这一市场领域。对我们而言,从个人电脑的LCD显示器到笔记本电脑的液晶屏,从手机上的液晶屏幕到液晶电视,LCD已经离我们越来越近,我们也越来越熟悉这一显示设备的新宠儿。在工控界,由于LCD独特的优点,很多设备都采用其作为人机互动的依托平台。LCD的类型多种多样,且显示时序和颜色信息也各不相同,本课题对目前主流的两大类LCD进行研究,开发出一块通用LCD驱动的测试平台,同时尝试硬件实现二维图形算法,为显示驱动及图形显示在嵌入式领域的实际应用提供一些有价值的参考。
本课题要开发的测试平台由嵌入式微处理器系统和现场可编程门阵列FPGA共同搭建完成。主要的研究内容包括:
(1)通过对嵌入式微处理器及必要外设详细资料的阅读与研究,搭建了测试平台的实际硬件电路,并且通过板级信号完整性测试与调试。
(2)分析了两类主流液晶显示器的显示特性及时序要求,采用FPGA设计的规范流程以及常见的设计思想,完成通用的LCD显示驱动。
(3)研究计算机图形学中关于颜色合成的理论及算法,二维图形在光栅显示器上的生成算法,之后用硬件设计的思想在FPGA中实现。
LCD的种类丰富,目前还没有一款类似PC机显卡的完全通用的IP核或集成电路,因此国内外在该领域都是自主研发,对实际的应用分别设计相应的显示驱动。本课题的测试平台设计成功,在一定时间内可以支持驱动主流的LCD,而在实际应用时只需根据特定的嵌入式应用平台来修改部分代码即可,改动所需要的工作量很小。同时尝试用硬件实现了二维图形的绘制算法,为实际的嵌入式应用中减轻主控制器的计算负担建立了一定的基础。