[实用新型]基于NiosⅡ软核CPU的LCD控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LCD(即：液晶显示器)控制器，采用FPGA(即：大规模现场可编程门阵列)芯片作为物理载体，利用SOPC(即：可编程片上系统)技术，实现一种基于NiosⅡ软核CPU的LCD控制器，适用于不同的液晶显示器。 

背景技术

SOPC技术是一种灵活、高效的SOC(即：片上系统)解决方案。它将处理器、存储器、I/O(输入/输出)接口、LVDS(低电压差分信号)接口等系统设计需要的部件集成到一个可编程器件上，构建成一个可编程的片上系统。它是可编程系统，具有灵活的设计方式，可裁减、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统可编程的功能。可编程器件内，还具有小容量高速随机存储器资源。由于市场上有丰富的IP Core(用于产品应用专用集成电路或者可编辑逻辑器件的逻辑块或数据块)资源可供灵活选择，用户可以构成各种不同的系统，如单处理器，多处理器系统。有些可编程器件内还可以包含部分可编程模拟电路。除了系统使用的资源外，可编程器件内还具有足够的可编程逻辑资源，用于实现其它的附加逻辑。NiosⅡ就是SOPC技术的一个典型的应用，将一个软核放入FPGA芯片中，这个软核就是Nios Ⅱ，它只占FPGA芯片内部很少的一部分逻辑单元，成本很低。Nios Ⅱ软核CPU是一种采用流水线技术、单指令流的RISC(精简 指令集计算机)处理器，其大部分指令可以在一个时钟周期内完成。作为一种可配置的通用的RISC处理器，它可以与用户自定义逻辑结合构成片上系统SOC，并下载到可编程器件中去。32位NiosⅡ软核，结合外部大容量存储器，可以构成一个功能强大的32位嵌入式处理器系统。这一系统采用Avalon总线(交换式架构的片内总线)，用于各个模块之间的连接。Avalon总线是FPGA芯片内部的一种相对简单的总线结构，主要用于连接片内处理器与外设，以构成可编程片上系统SOPC。 

在现有技术中液晶显示器由于其自身体积小、无辐射、功耗低、数字化等优点，近年来在家电、IT、嵌入式系统中飞速发展，市场前景十分广阔。各个厂家针对不同的应用领域开发了各种各样的液晶显示器，由于各个厂家标准的多样化，使得生产的液晶显示器参数都不相同，为了驱动各种液晶显示器，通常必须采用不同的液晶显示器专用控制芯片，且需要重新设计相关的外部逻辑电路，一种LCD控制器只能实现一种液晶显示器的驱动，这样不仅增加了产品的功耗和复杂度，而且价格昂贵。 

发明内容

本实用新型的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种基于NiosⅡ软核CPU的LCD控制器。 

本实用新型的内容是：一种基于NiosⅡ软核CPU的LCD控制器，包括：一个大规模现场可编程门阵列FPGA芯片和一个片外同步动态随机存取存储器(5)，所述FPGA芯片中嵌有一个NiosⅡ软核CPU(1)、一个Avalon总线模块(2)和一个同步动态随机存取存储器的控制模块(4)，所述NiosⅡ软核CPU(1)通过Avalon总线模块(2)还与一个LCD控制模块 (3)相连，所述LCD控制模块(3)与LCD显示器(6)连接。 

本实用新型的内容中：所述LCD控制模块(3)由直接存储器访问模块(7)、主控制模块(9)和LCD时序发生器模块(10)构成，所述直接存储器访问模块(7)内还设有一个先进先出的缓存器模块(8)； 

所述直接存储器访问模块(7)的数据与指令端口挂在Avalon总线模块(2)的主端口上，通过同步动态随机存取存储器的控制模块(4)，读取片外同步动态随机存取存储器(5)中的图像数据，并送到内部的先进先出的缓存器模块(8)中进行缓存，先进先出的缓存器模块(8)根据LCD时序发生器模块(10)输入的读信号，向LCD时序发生器模块(10)传输图像数据，LCD时序发生器模块(10)按照LCD显示器(6)要求的时序顺序将读取的图像数据输出到LCD显示器(6)，所述先进先出的缓存器模块(8)与直接存储器访问模块(7)之间通过数据通道连接； 

所述主控制模块(9)的数据与指令端口挂在Avalon总线模块(2)的从端口上与NiosⅡ软核CPU(1)连接，NiosⅡ软核CPU(1)通过主控制模块(9)对直接存储器访问模块(7)和LCD时序发生器模块(10)进行连接和控制，LCD时序发生器模块(10)与LCD显示器(6)连接。