基于SOPC的LED显示屏控制系统的研究

基于SOPC的LED显示屏控制系统的研究

论文摘要

目前的LED显示屏控制系统主要采用单片机、单片机+工控机、单片机+FPGA的组合形式来实现,此类设计不便于产品升级和技术更新。针对这种情况,本文提出一种基于嵌入式SOPC的设计思想,将硬件设计软件化,主要功能集中在一片FPGA上来实现,在SOPC Builder内根据需要来配置CPU,设计非常灵活,免去了修改硬件电路的麻烦,从而缩短了开发周期,降低了成本。本系统主要由显示屏、控制板和PC上位机组成,控制板主芯片采用Altera公司Cyclone系列的EP2C35F672C8芯片,图文数据由上位机通过串口发送给控制板,经处理后送屏显示。本文首先介绍了LED屏的构成和发展状况以及本次设计用到的FPGA、SOPC和NiosⅡ处理器技术,然后详细介绍了基于SOPC的LED屏控制系统的软硬件设计过程,硬件部分主要包括电源电路、通信电路、存储电路、驱动电路等的设计,利用SOPC Builder构建了系统模块,并详细介绍了实验过程中系统的各个模块的硬件设备的搭建过程。软件设计部分分为上位机和下位机两部分,在Nios II IDE上进行了软件系统编译和调试,软件控制系统的原理及其架构。通过编程来完成信息编辑系统和数据存储、送显等功能。整个系统在Quartus 117.2上实现了功能模块,并在试验平台上进行了测试,最终完成了系统的部分设计。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 LED屏的分类
  • 1.2 LED显示屏关键技术指标
  • 1.3 LED屏现状及发展趋势
  • 1.4 论文的研究意义
  • 1.5 论文的主要工作
  • 第2章 LED示屏工作原理
  • 2.1 LED显示屏工作原理
  • 2.2 灰度变换
  • 2.3 伽玛校正
  • 本章小结
  • 第3章 SOPC技术介绍
  • 3.1 SOPC技术简介
  • 3.2 SOPC的开发流程
  • 3.3 Avalon总线及其规范
  • 3.4 Nios Ⅱ处理器结构
  • 本章小结
  • 第4章 系统设计概述
  • 4.1 LED屏控制系统的基本构成
  • 4.2 软硬件系统设计
  • 4.2.1 开发平台
  • 4.2.2 芯片选择
  • 本章小结
  • 第5章 系统硬件设计
  • 5.1 电源模块
  • 5.2 通信模块
  • 5.2.1 RS232及JTAG
  • 5.2.2 GSM通信
  • 5.2.3 以太网通信
  • 5.3 SDRAM的应用
  • 5.4 LED显示屏驱动及显示模块
  • 5.5 USB及扩展口
  • 本章小结
  • 第6章 软件实现
  • 6.1 数据处理模块
  • 6.1.1 字模提取工具
  • 6.1.2 伽玛校正及灰度变换
  • 6.2 软件设计
  • 6.3 基于Nios Ⅱ IDE的软件实现
  • 6.3.1 串口接收程序
  • 6.3.2 读写显示程序
  • 6.3.3 GSM控制LED程序
  • 本章小结
  • 第7章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表论文情况
  • 相关论文文献

    标签:;  

    基于SOPC的LED显示屏控制系统的研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢