[实用新型]一种基于FPGA的平板显示驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于FPGA的平板显式驱动装置，具体来说是针对平板显示器件如TFT LCD，Oled等利用核心处理单元传送显示数据实现基于FPGA的平板显示器件显示图像的通用驱动电路。 

背景技术

随着科学技术日新月异的发展，显示技术也发生了重大的革命，特别是上世纪90年代以后随着技术突破以及市场需求的急剧增长．以液晶显示器(LCD)为代表的平板显示技术(FPD)迅速崛起。目前人们对平板显示器件的研究主要集中于场致发射平板显示器(FED)、等离子体平板显示器(PDP)、薄膜晶体管液晶平板显示器(TFT-LCD)和有机电致发光显示器(OLED。其中TFT-LCD是目前亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件。它的性能优良、大规模生产特性好，自动化程度高。原材料成本低廉，发展空间广阔，已迅速成为人们研究的热点。目前TFT-LCD正朝着高分辨率、全彩色化、薄形化方向发展。由于平板显示器具有体积小、重量轻、耗电省、辐射小、电磁兼容性好等一系列优点，目前，以LCD、PDP、FED、OLED以及LCoS等为代表的平板显示器已经大量的进入市场。它们各具优势，其显示原理也不尽相同；但它们的显示接口控制电路却是可以通用的，这样就促使了平板显示接口控制通用电路的诞生。平板显示接口控制电路包括了显示数据处理电路、显示存储器及控制电路和扫描时序控制电路。 

目前国内外对彩色TFT-LCD数字图像显示控制有多种实现方案。 

1)采用基于PC机或工控机的显示卡 

采用基于PC机或工控机的显示卡与CPU数据接口，驱动控制TFT-LCD显示数字图像。这种方案可以利用PC机丰富的软件资源，实现高品质盼图像显示，但系统成本高、功耗大、体积大、速度慢，无法满足嵌入式数字图像系统的要求，这种方案一般用于非嵌入式的大型仪器设备。

2)采用带TFT-LCD接口的微处理器(MCU) 

采用带TFT-LCD接口的MCU做为系统的CPU，不用考虑驱动控制TFT-LCD，只需要解决如何缓冲输出数据，大大简化了系统设计难度。但是，MCU属于任务密集型处理器，运算能力差，速度慢，不适合嵌入式数字图像系统密集运算的应用要求。这种方案多用于电子消费类产品，如多媒体手机等。此外，带TFT-LCD接口的MCU价格一般在百元以上，如果将这种MCU只做为TFT-LCD的驱动控制器来使用，系统总体成本过高。

3)采用TFT-LCD驱动控制专用芯片 

这种专用芯片内一般集成了大容量SRAM，CPIJ只要按照芯片的控制时序写入图像数据，就能够驱动控制TFT-LCD显示数字图像，简化了系统设计难度。但是，这种芯片价格一般在百元以上，无法满足系统低成本的要求，只适用于对成本不敏感的高档仪器设备。

4)可编程逻辑器件+SRAM／DRAM 

通过外部缓冲存储器，CPU与TFT LCD进行数据接口。数据接口工作包括CPU输出图像数据到缓冲存储器，以及可编程逻辑器件读取缓冲存储器的图像数据并输入到TFT．LCD进行显示，两者是同时进行的。采用SRAM或DRAM作为外部缓冲存储器，成本较低，但SRAM和DRAM只有一个读写端口，无法同时进行读写操作，只能频繁切换读写端口，时序复杂，降低了系统的可靠性。同时，必须采用高档可编程逻辑器件，提高了总体成本。采用这种方案，一般通过降低图像显示品质来降低系统总体成本。因此，这种方案多用于对图像显示品质要求不高的场合，不适于数字图像系统。

5)可编程逻辑器件+FIFO 

FIFO具有独立的读写端口，可以同时进行读写操作。采用FIFO作为外部缓冲存储器，可以避免频繁切换读写端口，降低了时序的复杂度。但是，通用FIFO(基于SRAM)，价格极为昂贵，无法满足系统低成本的要求。如果能降低FIFO的成本，可编程逻辑器件+FIFO将是性价比最高的一种方案。

FPGA(Field Programmable Gate Array)即现场可编程门阵列，是在PAL，GAL基础之上发展起来的可编程逻辑器件，同以往的PAL或GAL器件相比，FPGA的规模较大，可替代几十甚至几千块通用IC芯片，已经成为一种系统级部件。 

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种带宽足够、信息互通、通用性强、系统成本低、体积小的发明。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：