一种通用LCD控制组件的设计与实现

张宏彬 纪勇

（扬州工业职业技术学院，江苏扬州225127）

1.引言

目前在各种基于Nios处理器或者M icroBlaze处理器的嵌入式系统中，经常采用LCD液晶屏作为终端显示器件，这主要因为LCD液晶屏所具有工作电压低、功耗小、寿命长、易集成等特性。在各种类型的液晶屏中，抗抖动、色彩饱和度高、还原能力强、对比度突出的TFT类型的液晶屏，更是获得了广泛的应用。在本文中，提出了一种在基于Nios处理器的嵌入式系统中，能够正常使用TFT-LCD类型液晶屏的控制组件的设计方法，并在某GPS数据采集系统中得到了实际应用。该组件具有AVALON总线的主从接口，能够与Nios处理器进行信息交互，并依照规定的时序关系输出正确的控制信号及像素颜色数据，进而点亮液晶屏以显示文本与图形。

该控制组件具备两个特点：一是组件内各模块采用有限状态机实现，以提高实时性能；二是采用参数化的设计方法，能够适用各种型号的液晶屏，提高设计的通用型。

2.总体设计

整个LCD显示系统的结构如图1所示：

图1 LCD显示系统结构图

上图中LCD显示驱动电路是一个被动系统，仅有驱动电路是不能实现LCD显示的，还需要有相应的控制器提供两组信号，一是扫描时序信号，二是像素点的颜色分量值。处理器通过对LCD控制器的操作实现了对LCD显示扫描时序的设置和显示数据的写入，从而完成对LCD的显示操作。

LCD控制组件的设计思路是：在Nios嵌入式系统的SDRAM中开辟一段存储空间，用来存放屏幕图像的数据，这段存取空间即为帧缓存。……