基于DCT变换的TFT驱动芯片SRAM面积优化方案设计与实现

论文摘要

随着液晶显示产业的飞速发展,产业链上下游不断协调进步,使得TFT LCD驱动芯片的需求增长极快,而各TFT LCD驱动芯片设计企业之间的竞争也日益激烈,降低芯片成本,提高芯片性能是增加企业竞争力的最好途径。本论文提出了一种内建DCT图像压缩算法的TFTLCD驱动芯片设计方案,可以在不影响驱动芯片显示质量的前提下实现对SRAM的面积压缩,以便达到降低芯片成本的目的。本论文首先分析了DCT图像压缩算法应用于TFT LCD驱动芯片的可行性和成本代价利益,分析了传统TFT LCD驱动芯片数字电路的结构,然后对DCT图像压缩算法实现了硬件设计。本论文中的内建DCT图像压缩模块一共分为DCT压缩模块和IDCT解压模块。DCT压缩模块又分为时钟和时序控制模块、DCT查找表计算模块、DCT变换流水线计算模块、SRAM接口模块;IDCT解压模块分为时钟和时序控制模块、IDCT查找表计算模块、IDCT变换流水线计算模块、显示接口模块。其中查找表计算模块和流水线计算模块是本论文的设计核心,本论文在对图像压缩模块硬件设计中采用了R,G,B三种颜色的并行流水线处理,最大限度的保证了芯片的运算速度。在DCT压缩解压的硬件设计中,采用了查找表的方式进行设计,也极大的减少了模块的运算量。本论文最后对设计采用了基于VREA平台的功能验证和FPGA原型验证,并对验证进行了覆盖率分析,保证了验证的全面性,保证了本设计的可行性和正确性。本设计的结果表明,引入内建DCT图像压缩模块硬件电路后SRAM的面积可以减小为原来的20%左右。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 论文的研究工作
• 1.4 论文的结构
• 第二章 TFT驱动芯片的原理
• 2.1 LCD显示原理
• 2.2 TFT工作原理
• 2.3 本章小结
• 第三章 DCT算法应用于TFT芯片设计的技术分析
• 3.1 图像压缩技术的介绍
• 3.2 DCT算法应用于TFT芯片设计的成本与可行性分析
• 3.3 TFT-LCD芯片的DCT图像压缩技术的建模
• 3.4 DCT算法的MATLAB行为仿真结果
• 3.5 本章小结
• 第四章 算法硬件的实现
• 4.1 TFT-LCD驱动芯片系统设计概述
• 4.2 基于DCT图像压缩算法的硬件设计
• 4.3 基于DCT图像压缩算法的ASIC实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 设计验证及仿真结果
• 5.1 基于VERA平台的功能验证
• 5.2 FPGA原型验证
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢