对论坛上MCU通过FPGA/CPLD驱动LCD设计的一些个人分析与总结
1 MCU扩展TFT LCD Driver通用设计架构:2
3 + +
4 ----------------------------------
51. [ Cache ]: SRAM or SDRAM
62. [ FPGA/CPLD ]: Cache_WR and LCD_DRIVER
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8 其中的Cache_WR有下面两种设计形式:
9 2.1 FIFO + FIFO_WR + SRAM_WR/SDRAM_WR
10 2.2 SRAM_WR/SDRAM_WR
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13 LCD_DRIVER: 需要连续的产生LCD时序和数据
14 MCU: 外部数据是间歇式小批量写入
15 若加入FIFO可以实现MCU的连续写入
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18 TFT Type Parameter
19 (1)480*272@60Fps :DCLK= 9.2MHz
20 (2)640*480@60Fps :DCLK= 25MHz
21 (3)800*480@60Fps :DCLK= 33.3MHz
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1 MCU+FPGA/CPLD+SRAM驱动TFT_LCD(480*272@16bit)的设计参数分析
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3 一、无Fifo时如何设计RAM交错读写:
4 H_DE V_DE H_Period V_Period FR(fps) DCLK(MHz)
5 480 272 533 288 60 9.21024
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7 从上面的参数,可以有如下结论(若数据线宽度匹配,均为16bit):
8 1. 一页数据需要的RAM容量 = 480*272*16bit = 255KB ;
9 2. 若外部MCU写入速率为20MHz,则写满一页耗时= 6528us, 写单个像素耗时= 0.05us;
10 3. 在DE模式下以10MHz读RAM中数据并刷屏,则:
11 3.1 行方向刷新时,DE区耗时= 48us , Idle区耗时=5.3us;
12 3.2 列方向刷新时,行DE区耗时=14497.6us, 行Idle区耗时=852.8us ;
13 3.3 刷完一帧耗时= 15350.4us, 实际帧率=65.15fps;
14 4. 在Idle和 行Idle区,FPGA/CPLD内部控制器不会读RAM, 则MCU可以写入新的数据:
15 4.1 Idle区: MCU可写入点数=106个 ;
16 4.2 行Idle区,MCU可写入点数=17056个,即35.5 行;
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18 实际设计时,MCU可只在 行Idle区 向SRAM写入新数据,若设定为30行,则:
19 1. LCD每显示10帧,MCU就可将RAM整页更新,即每秒可更新6.5幅新图片。
20 2. 若MCU每秒钟更新一页图片,则从LCD上看,效果如下:
21 时刻 0s: ---> 显示65帧旧数据
22 时刻 1s:---> 显示10帧过渡数据
23 ---> 显示55帧新数据
24 时刻 2s:---> 显示10帧过渡数据
25 ---> 显示55帧新数据
26 3. 最好再加1页RAM,MCU与LCD交错使用页面,那么LCD就不会显示10帧的过渡数据
4. 最好在FPGA/CPLD内设置几个显示控制的内部寄存器 整体框架的理论计算大致是这样,其它的分辨率与读写速率的思路应该差不多。
设计出彩点在于:
1. RAM总线在读写时交错使用的时序
2. SDRAM控制器(可借鉴altera应用设计) 刚才又想了下,若MCU写入速率是DCLK的2倍以上的话,理论上MCU还可以在DCLK的后半个时钟写入数据。
最好在MCU和SRAM中插入另一级缓存L1:
CPLD在DCLK的前半个周期读数据给LCD,
在DCLK的后半个周期和消隐期,将L1的数据高速写入sram 回复【2楼】fishplj2000
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“若MCU写入速率是DCLK的2倍以上的话,理论上MCU还可以在DCLK的后半个时钟写入数据。”
应该是“若CPLD的系统时钟是DCLK的2倍以上的话,理论上还可以在DCLK的后半个时钟写入数据”
但上面的架构有一个问题,若MCU的写入速度很快,则数据可能丢失掉。 学习了 mark fpga sram lcd control 已经实现,mcu不管cpld状态,全速写;用dclk的高低电平控制sram读写,不过要注意写>读>写状态转换时sram总线冲突引起的显示雪花点 我使用Xilinx公司的MicroBlaze+SDRAM驱动LCD(VGA)的模式
mcu_1 MCU (
.fpga_0_RS232_RX_pin ( uart1_rxd ),
.fpga_0_RS232_TX_pin ( uart1_txd ),
.fpga_0_LEDS_GPIO_IO_O_pin ( led ),
.sdram_SDRAM_CE_pin ( sd0_cke ),
.sdram_SDRAM_RAS_n_pin ( sd0_ras ),
.sdram_SDRAM_CAS_n_pin ( sd0_cas ),
.sdram_SDRAM_CS_n_pin ( sd0_cs ),
.sdram_SDRAM_BankAddr_pin ( sd0_bank ),
.sdram_SDRAM_WE_n_pin ( sd0_we ),
.sdram_SDRAM_DQ ( sd0_data ),
.sdram_SDRAM_Addr_pin ( sd0_addr ),
.sdram_SDRAM_DM_pin ( sd0_dqm ),
.sdram_SDRAM_Clk_pin ( sd0_clk ),
.sdram_VFBC2_Cmd_Clk_pin ( clk_vga ),
.sdram_VFBC2_Cmd_End_pin ( cmd_end ),
.sdram_VFBC2_Cmd_Reset_pin ( cmd_reset ),
.sdram_VFBC2_Cmd_Data_pin ( cmd_data ),
.sdram_VFBC2_Cmd_Write_pin ( cmd_we ),
.sdram_VFBC2_Rd_Empty_pin ( read_empty ),
.sdram_VFBC2_Rd_Reset_pin ( read_reset ),
.sdram_VFBC2_Rd_Read_pin ( read_read ),
.sdram_VFBC2_Rd_Clk_pin ( clk_vga ),
.sdram_VFBC2_Rd_Data_pin ( read_data ),
.tf_spi_MOSI ( tf_mosi ),
.tf_spi_MISO ( tf_miso ),
.tf_spi_SCK ( tf_clk ),
.tf_spi_SS ( tf_cs ),
.fpga_0_clk_1_sys_clk_pin ( clk_50 ),
.fpga_0_rst_1_sys_rst_pin ( rst )
);
vga_module vga_m (
.vga_data(vga_data),
.synch(vga_synch),
.syncv(vga_syncv),
.cmd_end(cmd_end),
.cmd_reset(cmd_reset),
.cmd_we(cmd_we),
.cmd_data(cmd_data),
.read_empty(read_empty),
.read_reset(read_reset),
.read_read(read_read),
.read_data(read_data),
.clk(clk_vga),
.rst(rst)
);
虽然慢点,但显示图片,文字还是不错的。 fishplj2000 发表于 2012-12-15 08:33 static/image/common/back.gif
已经实现,mcu不管cpld状态,全速写;用dclk的高低电平控制sram读写,不过要注意写>读>写状态转换时sram总 ...
有改成SDRAM的代码吗 FPGA CPLD SRAM TFT
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