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。
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