论文摘要
随着各种液晶显示屏不断普及,多功能、可配置的液晶显示控制器成为了发展的热点。本文结合作者所参加的产品开发项目,基于一款主要应用于手持设备的SoC（System on Chip）芯片,完成了一种多功能可灵活配置的液晶显示控制器的设计。在论文中,根据本系统应用中的LCD控制器所满足的功能,以自顶向下的设计方法对其进行了模块划分。在接下来的详细设计中,本文主要做了以下的工作:（1）完成LCD模块的各种接口设计,包括寄存器读写,AMBA AHB总线,与LCD屏的接口,使之更好的与外界交互。（2）硬件实现、优化多种数字图像处理方法,包括:a)采用优化的分布式算法实现色彩空间转换,利用4-2压缩结构等方法,更好更快的流水完成了YVU和RGB空间之间的相互转换。b)分析比较了各种图像缩放算法,提出一种单行扫描单线形插值的优化算法,在保证画面质量的前提下,简化了运算,节省了大量的面积。同时针对放大过程中许多冗余行的情况,加入了重复行的缓存进行优化,很大程度上提高了速度,降低了其对带宽的占用,以上结论都得到了多个角度的评估、比较、验证。c)深入研究了帧率控制的原理,提出了一种对称的不定长系数序列来实现亮度的占空比。新的系数占用了最少的寄存器,并有更好的直线拟合度。同时改善空间扩展FRC算法,降低了闪动噪声。（3）系统级分析了模块中各图层、颜色分量的专有DMA通道对总线的占用情况,根据比较结果合理制定了其体系架构,通道优先级,FIFO深度等因素,使其更稳定的运行于大数据量传输的环境中。在完成该IP的设计后,又利用自动测试平台编写测试程序对其进行仿真,最后还在FPGA环境下进行了验证。结果表明,该LCD控制器满足了设计要求。该研究成果将对进一步开发类似的LCD显示控制