差别

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--- 图片显示系统设计 [2018/11/01 10:26]
anran [实验原理]
+++ 图片显示系统设计 [2020/01/18 21:57] (当前版本)
gongyu
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-=====图片显示系统设计=====
+### 图片显示系统设计
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-====实验任务====
+---
+#### 实验任务
   * 任务：基于 STEP-MAX10M08核心板 和 STEP BaseBoard V3.0底板 完成图片显示系统设计并观察调试结果
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   * 解析：将单色图片的数据存储到rom中，驱动1.8寸将图片刷到液晶屏上。
-====实验目的====
+#### 实验目的
 扩展板卡上集成了1.8寸彩色液晶屏TFT_LCD模块，大家可以驱动LCD显示文字、图片或动态的波形。本实验主要学习1.8寸串行彩色液晶屏的驱动设计，然后将小脚丫Logo处理显示，完成图片显示系统的总体设计。
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   * 完成图片显示系统设计实现
-====设计框图====
+#### 设计框图
 根据前面的实验解析我们可以得知，该设计可以拆分成两个功能模块实现，
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 {{:12-Top-Down层次设计.png?500|Top-Down层次设计}} {{:12-模块结构设计.png?500|模块结构设计}}
-====实验原理====
-===液晶屏介绍===
+#### 实验原理
+##### 液晶屏介绍
 {{:12-液晶屏规格书.png?800|液晶屏规格书}}
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 更多的内容这里就不一一介绍了，感兴趣的同学可以详细阅读ST7735S芯片手册。
-===液晶屏硬件连接===
+##### 液晶屏硬件连接
 STEP BaseBoard V3.0底板上的1.8寸串行彩色液晶屏模块电路，其电路图如下：
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 底板上的1.8寸串行彩色液晶屏电路和VGA显示电路复用部分FPGA管脚，两者不能同时使用，当使用1.8寸串行彩色液晶屏时，DISP_SEL信号置高，驱动1.8寸串行彩色液晶屏使能同时点亮背光，DISP_2~ DISP_5分别对应RESET、D/C、SDA、SCK管脚，最后FPGA驱动1.8寸液晶屏完成屏显示控制即可。
-===液晶屏驱动设计===
+##### 液晶屏驱动设计
 要驱动液晶屏需要先了解液晶屏的驱动流程，可以从液晶屏驱动芯片ST7735S的芯片手册上获取，也可以到网上找找有没有别人使用同类液晶屏的案例，或者向卖方问问有没有相关资料提供，这里我们找到了一个用51单片机驱动的程序例程，例程仅供参考，需要根据例程中的配置到芯片手册中查找确认，不可以直接套用。
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 LCD_WriteCommand(0x29); //Display on
 }
-<\code>
+</code>
 创建存储器，将初始化过程中写的所有指令和数据存储，同时存储的还有指令或数据标志，例如初始化第1条指令为8'h11，我们增加最高位1‘b0组成9位位宽数据。存储器部分指令和数据如下：
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     reg_init[ 3]    =   {1'b1,8'h3c};
     reg_init[ 4]    =   {1'b1,8'h3c};
-<\code>
+</code>
 从51例程中可以看到，整个初始化过程都在给液晶屏写指令或数据，通过查看写指令或写数据的时序发现，唯一不同的就是对A0(对应底板液晶屏模块中的D/C信号)的控制，程序实现如下：
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     CSB=1;
 }
-<\code>
+</code>
 FPGA驱动液晶屏的设计使用状态机完成，将写数据与写指令的SPI时序整合成一个状态，另加一位指令数据控制位，程序实现如下：
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         endcase
     end
-<\code>
+</code>
 初始化指令和数据都放到存储器中了，数据写入的SPI串行时序也已经设计成了一个状态，初始化状态只需要在复位后将存储器中的指令或数据通过WRITE状态发送给液晶屏，程序实现如下：
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         endcase
     end
-<\code>
+</code>
 初始化完成，进入刷屏状态，刷屏数据写入前首先进行区域坐标的定位，然后刷写数据，图片采用单色显示，图片ram中每位数表示一个液晶屏一个像素点的亮还是灭，彩色液晶屏本实验采用16bit格式，即需要16bit数据决定像素的颜色，16bit数据分两次发送，最终从ram模块中获取的数据每位数据都要转换成16bit的数据，0转换成背景色对应的数据，1转换成顶层色对应的数据，程序实现如下：
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 endcase
 end
-<\code>
+</code>
-===系统总体实现===
+##### 系统总体实现
 液晶屏驱动模块的数据来源于图片数据的ram模块，这些数据由图片取模得到，使用图片取模软件，将图片载入软件，输出数据类型选择C语言数组，根据液晶屏驱动实际情况配置对应的扫描模式，输出灰度选择单色，调整最大宽度和高度符合液晶屏要求，最后点击保存生成需要的文件。
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 X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0XF8,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,
 X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X07,0XFF,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,
-<\code>
+</code>
 使用编辑器的查找替换功能，将数据处理成下图格式
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 'h0000000000000000F800000000000000,
 'h0000000000000007FF00000000000000,
-<\code>
+</code>
 创建ram模块，将图片数据初始化到ram中，程序实现图下：
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 'd3  : Q = 132'h0000000000000000F800000000000000;
 'd4  : Q = 132'h0000000000000007FF00000000000000;
-<\code>
+</code>
 存储图片数据的ram本实验采用分布式ram搭建，前面波形信号发生器实验中讲过ram IP核的例化及使用方法，有兴趣的同学可以自己尝试一下。
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 {{:12-RTL设计框图.png?800|RTL设计框图}}
-====实验步骤====
+#### 实验步骤
   - 双击打开Quartus Prime工具软件；
   - 新建工程：File → New Project Wizard（工程命名，工程目录选择，设备型号选择，EDA工具选择）；
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-====实验现象====
+#### 实验现象
+将设计加载到FPGA中，观察底板液晶屏显示，小脚丫的Logo被显示出来了，前面说了1.8寸串行液晶屏支持不同的刷新方向，大家可以调整图片显示的方向
+{{:12-实验现象.png?400|实验现象}}