采用NiosⅡ處理器的LED屏控制系統(tǒng).pdf

1、隨著信息社會(huì)的到來(lái)，人們對(duì)信息的依靠程度越來(lái)越緊密，及時(shí)的信息使得人們生活更便利。LED顯示屏系統(tǒng)作為信息發(fā)布系統(tǒng)一種方式，正得到更多人的青睞。它的應(yīng)用場(chǎng)合極廣，如：高速公路、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭、體育場(chǎng)所、展覽館等場(chǎng)所的信息發(fā)布。就目前的LED顯示屏控制技術(shù)來(lái)說(shuō)仍有一定的局限性，主要表現(xiàn)是外圍電路復(fù)雜，升級(jí)難；通信方式單一；穩(wěn)定性、可靠性低等。@ 采用Nios Ⅱ處理器的LED顯示屏控制系統(tǒng)，就能很好的解決以上提到的問(wèn)題，改進(jìn)當(dāng)前的顯示質(zhì)

2、量。這樣就能把原來(lái)CPU+CPLD硬件組合形式實(shí)現(xiàn)的功能僅用一塊：FPGA芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。這需要在FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)32位的微處理器和LED顯示屏掃描及采集工作狀態(tài)所要求的硬件邏輯，這種方式在業(yè)界還是前沿的技術(shù)。研究的內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面： 1．采用Nios Ⅱ的LED顯示屏控制系統(tǒng)的構(gòu)成和核心控制器的架構(gòu)。 2．SOPC技術(shù)，并用此技術(shù)構(gòu)造出一個(gè)32位的Nios Ⅱ軟核處理器。 3．用’VerilogHDL構(gòu)造Nios Ⅱ外

3、圍器件的方法，構(gòu)造LED器件時(shí)序并結(jié)合到Nios Ⅱ系統(tǒng)中。 4．Nios Ⅱ IDE中LED屏字符顯示軟件的編寫(xiě)。 本設(shè)計(jì)采用的是Altera公司的Cyclone系列中的EPlC20F400C7芯片，利用SOPC技術(shù)構(gòu)造由Nios Ⅱ軟核處理器和硬件顯示邏輯組成的系統(tǒng)。此系統(tǒng)把～個(gè)完整產(chǎn)品的各個(gè)功能模塊集成到這一塊FPGA芯片上，包括Nios Ⅱ處理器、片內(nèi)存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器接口、外圍設(shè)備接口I/O(各種通信接口、顯示接口

4、等)構(gòu)成一個(gè)可編程的片上系統(tǒng)。從系統(tǒng)的角度提出了LED顯示屏控制系統(tǒng)完整的設(shè)計(jì)方案。 首先在ModelSim中進(jìn)行仿真，從理論上驗(yàn)證其可行性；然后在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，先以開(kāi)發(fā)板加外圍顯示電路方式，驗(yàn)證所需的各種功能，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其可行性。本文完成了控制系統(tǒng)的構(gòu)建，LED控制器的設(shè)計(jì)，及相關(guān)軟件代碼的編寫(xiě)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用Cyclone芯片設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)LED顯示屏控制器具有成本低、開(kāi)發(fā)周期短、軟硬件升級(jí)方便、控制性能好等特點(diǎn)，