[實用新型]一種基于FPGA的平板顯示驅動裝置

有效

• 申請號: 201220167549.6
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN202838922U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 丁磊;林小平
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G09G5/00
• 分類號: G09G5/00;G06F3/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本實用新型涉及一種基于FPGA的平板顯式驅動裝置，具體來說是針對平板顯示器件如TFT?LCD，Oled等利用核心處理單元傳送顯示數據實現基于FPGA的平板顯示器件顯示圖像的通用驅動電路。?

背景技術

隨著科學技術日新月異的發展，顯示技術也發生了重大的革命，特別是上世紀90年代以后隨著技術突破以及市場需求的急劇增長．以液晶顯示器(LCD)為代表的平板顯示技術(FPD)迅速崛起。目前人們對平板顯示器件的研究主要集中于場致發射平板顯示器(FED)、等離子體平板顯示器(PDP)、薄膜晶體管液晶平板顯示器(TFT-LCD)和有機電致發光顯示器(OLED。其中TFT-LCD是目前亮度、對比度、功耗、壽命、體積和重量等綜合性能上全面趕上和超過CRT的顯示器件。它的性能優良、大規模生產特性好，自動化程度高。原材料成本低廉，發展空間廣闊，已迅速成為人們研究的熱點。目前TFT-LCD正朝著高分辨率、全彩色化、薄形化方向發展。由于平板顯示器具有體積小、重量輕、耗電省、輻射小、電磁兼容性好等一系列優點，目前，以LCD、PDP、FED、OLED以及LCoS等為代表的平板顯示器已經大量的進入市場。它們各具優勢，其顯示原理也不盡相同；但它們的顯示接口控制電路卻是可以通用的，這樣就促使了平板顯示接口控制通用電路的誕生。平板顯示接口控制電路包括了顯示數據處理電路、顯示存儲器及控制電路和掃描時序控制電路。?

目前國內外對彩色TFT-LCD數字圖像顯示控制有多種實現方案。?

1)采用基于PC機或工控機的顯示卡?

采用基于PC機或工控機的顯示卡與CPU數據接口，驅動控制TFT-LCD顯示數字圖像。這種方案可以利用PC機豐富的軟件資源，實現高品質盼圖像顯示，但系統成本高、功耗大、體積大、速度慢，無法滿足嵌入式數字圖像系統的要求，這種方案一般用于非嵌入式的大型儀器設備。

2)采用帶TFT-LCD接口的微處理器(MCU)?

采用帶TFT-LCD接口的MCU做為系統的CPU，不用考慮驅動控制TFT-LCD，只需要解決如何緩沖輸出數據，大大簡化了系統設計難度。但是，MCU屬于任務密集型處理器，運算能力差，速度慢，不適合嵌入式數字圖像系統密集運算的應用要求。這種方案多用于電子消費類產品，如多媒體手機等。此外，帶TFT-LCD接口的MCU價格一般在百元以上，如果將這種MCU只做為TFT-LCD的驅動控制器來使用，系統總體成本過高。

3)采用TFT-LCD驅動控制專用芯片?

這種專用芯片內一般集成了大容量SRAM，CPIJ只要按照芯片的控制時序寫入圖像數據，就能夠驅動控制TFT-LCD顯示數字圖像，簡化了系統設計難度。但是，這種芯片價格一般在百元以上，無法滿足系統低成本的要求，只適用于對成本不敏感的高檔儀器設備。

4)可編程邏輯器件+SRAM／DRAM?

通過外部緩沖存儲器，CPU與TFT?LCD進行數據接口。數據接口工作包括CPU輸出圖像數據到緩沖存儲器，以及可編程邏輯器件讀取緩沖存儲器的圖像數據并輸入到TFT．LCD進行顯示，兩者是同時進行的。采用SRAM或DRAM作為外部緩沖存儲器，成本較低，但SRAM和DRAM只有一個讀寫端口，無法同時進行讀寫操作，只能頻繁切換讀寫端口，時序復雜，降低了系統的可靠性。同時，必須采用高檔可編程邏輯器件，提高了總體成本。采用這種方案，一般通過降低圖像顯示品質來降低系統總體成本。因此，這種方案多用于對圖像顯示品質要求不高的場合，不適于數字圖像系統。

5)可編程邏輯器件+FIFO?

FIFO具有獨立的讀寫端口，可以同時進行讀寫操作。采用FIFO作為外部緩沖存儲器，可以避免頻繁切換讀寫端口，降低了時序的復雜度。但是，通用FIFO(基于SRAM)，價格極為昂貴，無法滿足系統低成本的要求。如果能降低FIFO的成本，可編程邏輯器件+FIFO將是性價比最高的一種方案。

FPGA(Field?Programmable?Gate?Array)即現場可編程門陣列，是在PAL，GAL基礎之上發展起來的可編程邏輯器件，同以往的PAL或GAL器件相比，FPGA的規模較大，可替代幾十甚至幾千塊通用IC芯片，已經成為一種系統級部件。?

發明內容

為克服現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種帶寬足夠、信息互通、通用性強、系統成本低、體積小的發明。?

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：?