基于CPLD的VGA视频显示系统的设计样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。引言 显示系统在工业、 农业及日常生活中扮演着越来越重要的角色, 因此, 对其进行设计与研究具有十分重要的意义。 CPLD(Complex Programmable Logic Device; 复杂可编程逻辑器件)具有编程灵活、 集成度高、 设计开发周期短、 适用范围宽、 开发工具先进等优点, 用户可根据自身需要构造数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台, 用原理图、 硬件描述语言等方法, 生成相应的目标文件, 经过下载电缆将代码传送到目标芯片中, 从而实现数字系统。CPLD的应用当前已深入网络、 仪器仪表、 汽车电子、 数控机床、 航天测控设备等领域, 其设计及应用成为电子工程师必备的一项技能。 系统总体设计方案 XC95144XL是5ns引脚延迟、 系统频率高达178MHz、 144个宏单元、 3200个可用逻辑门单元的可编程逻辑器件。本设计采用XC95144XL作为数据传输与控制核心模块, 接受来自TMS320C6416T的视频数据, 并采用两片IS61WV51216ALL组成缓存, 以达到实时输入输出数据的效果。本部分实现框图如图1所示。 图1 视频显示功能框图系统硬件设计 系统硬件设计主要包括: TMS320C6416T与VGA显示系统的接口设计; 2片IS61WV51216ALL SRAM组成的缓存模块; 视频DAC模块。 TMS320C6416T与VGA显示系统的接口设计 来自4片TMS320C6416T的图像处理机的EMIFB口连接在一起, 并经过CPLD的仲裁, 使能哪一块图像处理机输出数据至VGA显示系统。 采用C6416T的EMIFB口输出处理结果, 当1片C6416T要求输出数据时, C6416T要经过GP01向CPLD发送输出数据请求, CPLD根据内部逻辑确定是否允许C6416T请求。内部逻辑准则如下: 各个DSP的输出数据请求优先级别相等, 请求信号先到者先被允许, 后到者不能中断正在响应的请求。对于同时到来的请求, CPLD响应先接收到原始视频信号的C6416T。 当CPLD响应一个C6416T的输出数据请求时, CPLD向C6416T的BHOLD#信号发送响应信号( 对EMIFB的保持请求输入信号) 。此时, 数据开始输出。 2片IS61WV51216ALL SRAM组成的缓存模块 2片XC95144XL各自连接1片IS61WV51216ALL组成的图像缓存模块。 实时显示控制: 由CPLD对各个6416T图像处理机数据输出接口( EMIFB) 总线进行总线仲裁, 实现各个6416T图像处理机的图像数据分时输出。由于VGA的刷新频率大于输入信号的频率, 因此采用两片SRAM”乒乓存取”工作方式, 组成了图像数据缓冲区, 每片SRAM存放一帧图像, 由CPLD控制其乒乓读写切换以达到实时显示效果。数据缓存电路框图如图2所示。 采用一组SRAM作为显存, 能够简化系统设计、 降低成本。这时能够考虑利用行时序和帧时序中SRAM总线空闲的时序段, 在不关闭图像显示的情况下实现显存SRAM的数据更新。该方法的更新率与数据写速度密切相关, 显存的写数据速度越快, 该方法的更新率就越高。 视频DAC模块 ADV7123是一个三路10位输入的高速视频DAC, 具有330MHz的最大采样速度, 与多种高精度的显示系统兼容, 包括RS-343A和RS-170, 能够广泛应用于如HDTV、 数字视频系统(1600*1200 100Hz)、 高分辨率的彩色图片图像处理、 视频信号再现等, 因此能够满足多方面应用需求。视频DAC( ADV7123) 工作原理如图3所示。 图2 数据缓存电路框图图3 ADV7123工作原理CPLD提供Hsync(行)、 Vsync(场)同步信号, 直接接入15针的VGA显示接口连接器。在点时钟脉冲pixel clock的作用下将3路10位的RGB信号送入数据寄存器, 而后送到3个DAC模块, 复合消隐信号和复合同步信号加到红、 绿、 蓝模拟信号送到输出端。 系统软件设计 系统软件设计是本文的重点, 主要包括三部分内容: SRAM读写状态机的设计、 CPLD与SRAM的缓冲模块通信以及VGA时序设计。 SRAM读写状态机的设计 以6416为核心的图象处理机经过外部存储器接口向外传送数据, 连接到后端的显示系统; 但SRAM需要严格的通信时序确保数据的完整性, 此处在CPLD内部经过状态机构造SRAM的读时序和写时序, 确保了6416能够和SRAM正常通信, 也确保缓冲模块的正常运行。读写SRAM的时序图如图4和图5所示。 图4 读周期时序图图5 写周期时序图当从SRAM中读取数据时: 首先使能片选; UB、 LB时钟处于有效状态; WE为高, 时钟处于无效状态; 主要由OE的时序来控制使其符合读时序图, 才能正确地读出存储器中的数据。在向SRAM中写入数据时, 同样首先使能片选; UB、 LB时钟处于有效状态; OE为高, 时钟处于无效状态; 主要由WE的时序来控制使之符合写时序图, 才能向存储器正确写入数据。 CPLD与SRAM组成的缓冲模块的通信 CPLD与SRAM组成的缓冲通信模块, 即如何乒乓读写SRAM机制。设定一个读写标志FLAG, 当一块SRAM写满一帧图像时, FLAG会出现”1”到”0”或者”0”到”1”的跳变, 同时切换数据流的流向, 写另一块SRAM, 同时切换输出至后级DAC的数据流; 如此循环, 软件流程图如图6所示。 VGA时序发生器设计 VGA标准时序参考图如图7所示, 并用VERILOGHDL设计For VESA 800*600 60Hz:VGA时序的源代码: 图6 缓冲模块通信软件流程图图7 VGA标准时序参考图module vga(resetn,clock,hsync,vsync); input resetn,clock; output hsync,vsync,blank; reg hsync, vsync; reg 10:0 hcnt,vcnt; /行时序参数 parameter H_PIXELS = 'd806, H_FRONTPORCH = 'd37, H_SYNCTIME = 'd128, H_BACKPORCH = 'd85, H_SYNCSTART = 'd843,/ H_PIXELS + H_FRONTPORCH, H_SYNCEND = 'd971,/ H_SYNCSTART + H_SYNCTIME, H_PERIOD = 'd1056,/H_SYNCEND + H_BACKPORCH, /场时序参数 V_LINES = 'd604, V_FRONTPORCH = -1, V_SYNCTIME = 'd4, V_BACKPORCH = 'd21, V_SYNCSTART = 'd603, /V_LINES + V_FRONTPORCH, V_SYNCEND = 'd607,/ V_SYNCSTART + V_SYNCTIME, V_PERIOD = 'd628; /V_SYNCEND + V_BACKPORCH; always (posedge clock or negedge resetn) if(!resetn) hcnt = 0; else if(hcntH_PERIOD) hcnt = hcnt + 1; else hcnt = 0; always (posedge clock or negedge resetn) if(!resetn) hsync= H_SYNCSTART & hcnt H_SYNCEND) hsync = 0; else hsync= 1; always (posedge hsync or negedge resetn) if(!resetn) vcnt=0; else if(vcnt V_PERIOD) vcnt = vcnt + 1; else vcnt=0; always (posedge hsync or negedge resetn) if(!resetn) vsync = V_SYNCSTART & vcnt V_SYNCEND) vsync =0; else vsync 更多 资讯排行 更多 苹果iPad发布现场直击 (2805次) 谷歌NexusOne拆解成本$175 (286次) 3D显示技术全面解析 (275次) 死的还少吗? 富士康称70万员工只有6人猝死 (253次) 未来行业发展趋势 3D显示技术全面解析 (22次) 国美苏宁取消最高补贴限额 隔空上演LED电 (11次)直播中心 更多 开服装店的进货法则 服装店的销售技巧与策略 网络服装销售的修炼术 马云: 我反对把企业做大! 致富商机金融服务 论坛 博客 商圈 换个包装多挣客户80万 全国小商品批发市场大全 深圳老板欠薪我要杀她 怎样对付难缠女业务? 30岁男竟沦为公司前台 牛仔裤成本一看吓一跳 年底, 工人嚷着要回家 今年你的货款能收回吗 五皇冠晒今春流行女装 晒今冬爆款流行女装 小黑代理被挖走, 我们全面反击! 安之梦每年三百万? 这单我不接! 创业先.白手起家开店开厂年入百万 揭开加盟招商连锁骗局 寻找最牛人脉网商 服饰联盟让胸前成为性感焦点 首饰联盟让男人变性感的首饰 上海滩平凡人和富人6大差异 最新行情想要天天看行情, 您能够: 价格行情设为首页收藏最新行情列表想要每日接收最新行情? 点此订阅相关行情导读: 使用LabVIEW 轻松开发复杂的测试应用程序 优化无线基站中 PA 的性能与效率 FPGA单芯片四核二乘二取二的安全系统最小化 还原 推荐供求 最新资讯 广州市阿的莱斯服饰有.已核实25韩版包 时尚女.韩版包 时尚女.义乌轩轩服饰品配件有.已核实17显瘦修腿冬款百.显瘦修腿冬款百.义乌市德顺饰品厂已核实12批B09163.批B09163.广州智成皮具有限公司已核实39韩版女包批发Z.韩版女包批发Z.张丽利( 个体经营) 已核实1335【厂家直供十月.【厂家直供十月.绵竹市怪怪婆婆服饰经.已核实25和风拼布化妆包和风拼布化妆包 化工网 机械 交通运输 手机通讯 建筑建材 电工电气 礼品工艺品 服装网 橡塑 五金工具 包装 玩具 能源 照明工业 办公文教 服饰 冶金矿产 印刷 物流网 进出口代理 医药保养 安全防护 食品饮料 数码电脑 纺织皮革 仪器仪表 纸业 家居用品 精细化学品 汽摩及配件 运动休闲 家电 农业 电子元器件网 环保 展会网 欢迎从百度来到阿里巴巴 阿里巴巴共有55594条 ADV. 的供求信息。免费注册 邮件订阅 更多 ”ADV712.”推荐网店卖这些最赚钱 成人用品什么类目比较好卖? 最畅销年货排行榜 进什么货最好卖? 看这里 更多 网店卖这些最赚钱 成人用品什么类目比较好卖? 最畅销年货排行榜 进什么货最好卖? 看这里 欢迎从百度来到阿里巴巴 阿里巴巴拥有丰富的商业资讯和价格行情, 快免费注册, 独享会员特权。您正在浏览资讯: 基于CPLD的VGA视频显示系统的设计 下一条资讯: 使用LabVIEW 轻松开发复杂的测试应用程序 上一篇 下一篇 关闭 窗体底端