作者：施保华，金晓波，赵广州，秦娟英
由DSP(数字信号处理)芯片和FPGA(现场可编程逻辑门阵列)为中心组成的无线数字扩频通信渠道是无线扩频通信的一个开放式渠道，能用于无线接入、无线图象和音频传送、移动INTERNET、准确区域定位LPS、智能遥控勘探等高科技领域。在此基础上添加液晶显现和触摸屏操控，然后能完结文字和图形信息的修改和无线传送。
选用MicroTIpsTechnologyInc.公司的型号为MTG-32240X的中小规划液晶显现器(图形方法320*240点)。触摸屏操控器选用香港BURR-BROWN公司的ADS7843。咱们对FPGA进行逻辑编程完结液晶显现操控器的功用。FPGA守时中止DSP(约占DSP作业时刻的5%)来获取外部RAM的显现数据，然后，FPGA内部逻辑将显现数据送到液晶屏上进行显现。DSP对触摸屏的转化信号进行处理和核算以及完结各种文字和图形的修改使命。即用DSP和FPGA一起来操控液晶的显现和文字、图形信息的修改处理，并能接纳触摸屏信号，然后完结笔输入掌上电脑的功用。再结合无线数字扩频通信渠道就能完结文字和图形信息的无线传送。该产品能用于记者在通讯不方便的现场进行文字和图形的实时修改和采访报道以及在移动进程中需求进行文字和图形信息无线传送的当地。
MTG-32240X液晶模块特性
MTG-32240X是FSTNPosiTIve类、320*240象素、图形显现方法的液晶模块，它带有队伍驱动电路以及EL背光电路，可是它没有微RAM(显现数据缓冲区)，见图1。表1给出了液晶模块的引脚和功用阐明。其间，CL2、CL1、FRM和D0″D3之间的时序合作如图3所示，CL2为1.28MHz，CL1为16KHz，FRM为66Hz。从图2和图3中能够看出，每行80个段移位脉冲(CL2)后，宣布一个换行信号(CL1);宣布19200个段移位脉冲(CL2)后，一帧(即240行)显现完结，宣布帧开端信号(FRM)。以上进程不断重复，即可完结液晶屏的动态扫描显现。
FPGA的根本结构和功用
FPGA选用美国Xilinx公司性价比较高的XCS10-TQ144。现场可编程门阵列(FPGA)是80年代中期呈现的一类新式用户可编程器材，与一般的可编程逻辑器材不同，FPGA的集成度高、逻辑完结能力强、规划灵活性更好。FPGA的根本结构一般包含三类可编程资源：可编程逻辑功用块(CLB)、可编程输入输出块和可编程互连。可编程逻辑功用块(CLB)是完结用户功用的根本单元，它们一般规矩地排成一个阵列，分布于整个芯片;可编程输入输出块完结芯片上逻辑于外部封装腿的接口，常围绕着阵列排列于芯片四周;可编程内部互连包含各种长度的衔接线段和一些可编程衔接开关，它们将各个可编程逻辑块或输入输出块衔接起来，构成特定功用的电路。
因为选用不同的开关元件，FPGA体现出不同的可编程特性，有些是一次性可编程的，另一些则是可重复编程的。一次性可编程的FPGA选用逆熔丝作开关元件，当在逆熔丝两头加上编程电压时，逆熔丝就会由高阻抗变为低阻抗，然后完结两个点间的衔接。编程结束后，即便撤消作业电压，这类FPGA的装备数据依然保存。因为只能编程一次，因而它比较适合于定型产品及大批量使用。此外，它也常用于高性能及保密性要求高的场合。可重复编程的FPGA选用SRAM型开关或闪速EPROM操控的开关元件。SRAM型开关元件由一个用五个晶体管组成的RAM和一个叫做PIP(可编程内部衔接点)的晶体管组成。PIP操控各个布线通道的衔接，而PIP又由它们周围的RAM单元操控。RAM单元中存储着PIP的通断信息，这些信息码是在体系上电时由外部写入到FPGA内部的RAM中的。电源切断后，RAM中的数据将会丟失，因而选用SRAM型开关的FPGA是易失性的，每次从头加电，FPGA都要重组。SRAM型FPGA的杰出长处是可重复编程，体系上电时，给FPGA加载不同的装备数据，即可令其完结不同的硬件功用。这种装备的改动乃至可在体系运转中进行，完结体系功用的动态重构。
FPGA的逻辑规划关键
无线数字扩频通信渠道中，DSP的主频为10.24MHz，用FPGA的逻辑八分频就能得到CL2的1.28MHz振动频率，再用计数器分别对CL2脉冲进行计数就能得到CL1和FRM信号，计数值分别是80和19200。因为液晶模块上没有微RAM(显现缓冲区)，因而在FPGA中结构两个32字的RAM，一个用于从DSP板上的RAM(64K字)读取显现数据，一起另一个用于将数据送到液晶屏上显现。从DSP板上读取显现数据时所用时钟频率为10.24MHz，用DSP的HOLD作业形式让DSP让出总线操控权。将数据送到液晶屏上显现时的频率为1.28MHz。这样，FPGA将32字的显现数据送到液晶屏上显现需求100us，因而HOLD中止频率定为100us。然后，能够分分出FPGA进行液晶显现操控将大约占用DSP作业时刻的5%。考虑到不添加额定的硬件资源就能完结液晶显现操控，这样组织是比较合理的。经过FPGA的逻辑规划，FPGA也能宣布读信号RD、片选信号DS和地址总线A0-A15，但这些信号只在HOLDA有用其间宣布，其它时刻为高阻态，然后FPGA不会影响DSP作业。
液晶显现触摸屏操控
经过以上规划，再结合电阻式触摸屏专用操控器ADS7843的使用就构成了集文字图形笔输入操控、修改和无线传送于一体的无线掌上电脑产品。ADS7843是BURR-BROWN公司专用于4线电阻式触摸屏的12位模/数采样转化器，单一电源供电、彻底降功耗形式、转化速度快。ADS7843很多用在电池供电PDA(personaldigitalassistants)和手持便携式设备中。经过DSP同步串行口对ADS7843进行接口操控就能获取触摸屏方位转化信号，再经DSP核算处理转化为待显现数据存入外部显现缓冲区，FPGA作为液晶显现操控器就能将显现缓冲区数据送到液晶屏上正确显现。一起，从触摸屏上得到的图形和经DSP修改处理的各种信息也能经过无线扩频通信渠道传送出去。当然，要完结上述功用还必须添加修改软件和汉字库。
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