随着信息社会的到来,人们对信息的依靠程度越来越紧密,及时的信息使得人们生活更便利,还能够预防灾害的发生!LED显示屏系统作为信息发布系统一种方式,正得到更多人的青睐。它的应用场合极广,如:高速公路、机场、车站、码头、体育场所、展览馆等场所的信息发布。就目前的LED显示屏控制技术来说仍有一定的局限性,主要表现是外围电路复杂,升级难;通信方式单一;稳定性、可靠性低等。 基于Nios Ⅱ软核的嵌入式LED显示屏控制系统,就能很好的解决以上提到的问题,改进当前的显示质量。这样就能把原来CPU+CPLD硬件组合形式实现的功能仅用一块FPGA芯片来实现。这需要在FPGA内实现32位的微处理器和LED显示屏扫描及采集工作状态所要求的硬件逻辑,这种方式在业界还是前沿的技术。研究的内容主要有以下几个方面: 1.基于Nios Ⅱ的LED显示屏控制系统的构成和核心控制器的架构。 2.SOPC技术,并用此技术构造出一个32位的Nios Ⅱ软核处理器。 3.用Verilog HDL构造IP核的方法,并构造出一个IP核。 4.通信方式的研究,包括串口、以太网方式、USB的研究。 本设计采用的是Altera公司的Cyclone系列中的EP1C6Q240芯片,利用SOPC技术构造由Nios Ⅱ软核处理器和硬件显示逻辑组成的系统。此系统把一个完整产品的各个功能模块集成到这一快FPGA芯片上,包括Nios Ⅱ处理器、片内存储器、存储器接口、外围设备接口I/O(各种通信接口、显示接口等)、模数转换接口等,构成一个可编程的片上系统。从系统的角度提出了LED显示屏控制系统完整的设计方案。 首先在Quatus Ⅱ中进行仿真,从理论上验证其可行性;然后在实际的实验中,先以开发板加外围显示电路方式,验证所需的各种功能,从实际上验证其可行性。最后根据需要设计电路原理图,加工出电路板,制作出控制器,调试通过后最终形成产品。本文完成了前两步进行了验证,已经画出电路原理图,经过进一步的研究很快最终形成产品。 结果表明,利用Cyclone芯片设计实现LED显示屏控制器具有成本低、开发周期短、软硬件升级方便、控制性能好等特点,优势明显。基于Nios Ⅱ的LED显示屏控制器的研究开发,必然推动LED显示系统的进一步发展。