您的位置 首页 电子

液晶显示屏设计方案:根据Nios嵌入式软核处理器

液晶显示屏设计方案:基于Nios嵌入式软核处理器-Altera公司的Nios嵌入式软核处理器以其成本低廉,设计灵活等特点,在嵌入式应用领域得到了广泛的应用,同时LCD也越来越多地在各种仪器仪表和测控系统中作为人机界面和显示模块。本文利用SOPC技术实现了一种基于Nios嵌入式软核处理器的液晶显示屏的设计方案,并给出了对该液晶屏进行控制的硬件接口电路、软件编写流程以及相应程序。

Altera公司的Nios嵌入式软核处理器以其本钱低价,规划灵敏等特色,在嵌入式运用范畴得到了广泛的运用,一同LCD也越来越多地在各种仪器仪表和测控体系中作为人机界面和显现模块。本文运用SOPC技能完成了一种依据Nios嵌入式软核处理器的液晶显现屏的规划计划,并给出了对该液晶屏进行操控的硬件接口电路、软件编写流程以及相应程序。

0导言

LCD液晶显现满意嵌入式体系日益进步的要求,特别在工业操控和消费电子范畴,具有安稳牢靠、本钱低、功耗小、操控驱动便利、接口简略易用、模块化结构紧凑、体积小和重量轻等长处。NiosⅡ是一种可装备的16/32位RISC处理器,它结合丰厚的外设专用指令和硬件加速单元能够低本钱地供给极度灵敏和功用强大的SOPC体系,开发者依据实际需求自行整合。Altera公司一切干流FPGA器材都支撑NiosⅡ。将LCD驱动与NiosⅡ相结合能够得到一个扩展性强、通用的IP核,然后处理不同类型液晶屏之间的驱动差异问题。

1 NiosⅡ软核处理器和SOPC

规划NiosⅡ核用占用不到一半的FPGA资源,可计算添加1倍以上的信息。NiosⅡ嵌入式处理器功用超越200 DMIPS,32位数据和地址、选用32位指令、32个外部中止源和32位通用寄存器;NiosⅡ支撑几十个外设选项,开发者能够挑选适宜的外设,取得最适宜的处理器、外设和接口组合。

现在,在一片FPGA芯片上能够完成如MCU、DSP、PCI总线操控和各种操控算法等杂乱的功用。FPGA芯片密度已达到百万门级,因为FPGA芯片密度的进步和EDA开发东西的不断更新,运用FPGA器材完成SOC已成为或许,这项技能称为嵌入式SOPC技能。SOPC技能既具有依据ASIC的体系级芯片规划的特征,又具有依据模板级规划的特征,具有了可重构性、高效自动化的规划办法。Altera推出的NiosⅡ为规划者供给了FPGA优化的嵌入式处理器,以及为SOPC规划了一套归纳处理计划。

NiosⅡ处理器具有完善的软件开发套件,包含集成开发环境(IDE)、编译器、MC调试器、TCP/IP协议栈和实时操作体系(RTOS)。规划者能够用Altera QuartusⅡ开发软件中的SOPC Builder体系开发东西创立用户定制的CPU和外设电路,取得规划需求的处理器体系。

运用SOPC Builder开发东西创立专用的处理器体系,需求进行SOPC的嵌入式处理器芯片内部资源的挑选和软件规划。SOPC Builder东西经过加载NiosⅡ软核和外围接口的界说来装备一个高集成度的SOPC体系的嵌入式处理器芯片。

图1是一个液晶显现的SOPC体系的NiosⅡ处理器,首要端口包含复位信号、大局输入时钟和一些I/O端口。因NiosⅡ是在FPGA芯片内完成的,那么它既能够经过FPGA的引脚连到外部设备,也能够直接连到FPGA芯片内的其他电路上。FPGA片内未被运用的资源依然相同能够被装备成为其他的模块运用,然后完成体系的SOC集成。

液晶显现屏规划计划:依据Nios嵌入式软核处理器

2液晶屏操控器的挑选

这儿运用的是一块YM12864J的液晶显现模块,它已集成了SED1330作为液晶显现屏的操控器,与同类产品比较其首要特色有:

(1)有较强功用的I/O操控器;

(2)指令简略;

(3)8位并行I/O口;

(4)文本和图形办法混合显现。

YM12864J的I/O接口见表1.

液晶显现屏规划计划:依据Nios嵌入式软核处理器

3 FPGA与LCD的接口电路

本规划挑选的液晶显现屏现已和操控器集成在了一同,外围电路就比较简略,只要FPGA芯片和液晶操控模块的衔接。这儿有两种计划能够考虑,第一种是把液晶显现模块当作外部存储器,运用Ext_Shared_Bus的数据和地址总线对其进行操控;第二种是把LCD接口当作一般的外部设备GPIO进行操作,经过对I/O口的操作来操控LCD的数据以及读、写使能,片选。一般地,关于不太杂乱的体系,把外部设备看作是一般PIO是比较简略的办法,所以在这儿选用第二种计划,Nios与LCD模块的接口电路如图2所示。

液晶显现屏规划计划:依据Nios嵌入式软核处理器

4体系软件规划

体系硬件上电复位后,初始化函数会对硬件层进行初始化装备,包含I/O口的方向装备。在对体系硬件层正确的初始化今后,能够经过Nios将数据直接送至SED1330显现缓冲区,运用层函数会对液晶的操控器发送操控指令和显现数据,然后液晶屏就会显现用户想要显现的内容,本规划运用层规划了一些根本的显现函数,能够显现字符,汉字和简略的图形,用户只需调用一些显现函数就能够显现内容,体系的软件规划流程如图3所示。

液晶显现屏规划计划:依据Nios嵌入式软核处理器

初始化函数的效果对液晶显现器的操控器发送初始化指令。发送指令的办法如下:依据I/O的装备,先将指令数据送到与SED1330操控器的指令口相连的I/O口,然后把该指令的参数顺次送到数据口地址。初始化代码如下:

该程序首要包含头文件lcd.h及主程序hello_world.c.

头文件lcd.h的首要程序如下:

液晶显现屏规划计划:依据Nios嵌入式软核处理器

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/qiche/dianzi/103248.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部