Nios II的LlED顯示屏控制器設計
掃描控制模塊由用戶自定義的PWM IP核和顯存組成。顯存采用1片SRAM實現(xiàn),用來保存當前顯示的一幀點陣信息數(shù)據(jù)。PWM模塊通過Aval-on總線和Nios IICPU連接,將從CPU接收到的數(shù)據(jù)按指定地址寫入顯存,然后再按一定的尋址方式從顯存中讀取點陣信息數(shù)據(jù)進行掃描。串口控制器、定時器、存儲器控制器、CF卡控制器通過SOPC Builder軟件定制集成IP核自動生成。本控制器的硬件結構如圖2所示。本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/169327.htm
3 控制系統(tǒng)軟件部分設計
控制系統(tǒng)軟件是基于實時操作系統(tǒng)μC/OS-II進行設計的。該操作系統(tǒng)利用高效任務調(diào)度算法調(diào)度每個任務,而每個窗口的顯示由單個任務完成。主函數(shù)創(chuàng)建了2個任務:一個用于讀取CF卡數(shù)據(jù);另一個用于接收來自不同顯示模塊的場景數(shù)據(jù)和播放顯示文件。
3.1 數(shù)據(jù)結構
數(shù)據(jù)在存儲器中的存儲形式直接影響數(shù)據(jù)的存取速度和控制的復雜度。本系統(tǒng)對顯存中的數(shù)據(jù)和緩存中的數(shù)據(jù)均重新組織,降低了數(shù)據(jù)處理和掃描控制的復雜度。
3.1.1 顯存數(shù)據(jù)的組織
LED顯示屏的每個像素點都包括紅、綠、藍3種基色,每種顏色的灰度級均為256級(即由8位數(shù)據(jù)對像素點灰度級進行編碼),故每個像素點需要占用3字節(jié)的存儲空間。顯示時,每個像素的紅管、綠管、藍管是同時點亮的,也就是說,3種顏色的數(shù)據(jù)是并行上屏的??蓪⒓t、綠、藍3種顏色對應的數(shù)據(jù)分開存儲,以方便操作。數(shù)據(jù)存儲方式如圖3所示。同一種顏色的數(shù)據(jù)集中存放在某個區(qū)域中,區(qū)域的首地址作為該顏色的基址。在進行數(shù)據(jù)存放時,每個像素點只需給出相對變化地址(變址),加上不同顏色的基址就可以在3個區(qū)域中找到對應點的視頻數(shù)據(jù)。
LED顯示屏灰度的實現(xiàn)方法是分權重掃描的。這樣就需要對顏色數(shù)據(jù)進行位分離,然后同權重的位重新組合。為了方便操作,存儲時把圖3所示的每個區(qū)再分為8個權重區(qū),所有同權重的數(shù)值集中放于對應的權重區(qū)中。所謂位分離,就是把數(shù)據(jù)的高低位按權重分開,然后重新組織。位分離在可編程邏輯器件中比較容易實現(xiàn),可以劃出一塊邏輯矩陣,操作時橫向存入,縱向讀出即可。位分離示意圖如圖4所示。
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