Avèk devlopman kontinyèl nan teknoloji ekspozisyon, vrè koulè LCD montre piti piti okipe yon pozisyon enpòtan nan sistèm ekspozisyon entegre ak avantaj yo nan rezolisyon segondè, kontras segondè, ak definisyon segondè. Koulye a, gen de fason prensipal reyalize teknoloji kontwòl LCD ki baze sou platfòm entegre: ARM entegre kontwolè LCD ak aparèy kontwòl endepandan. Sepandan, de aplikasyon sa yo gen enplemantasyon. Itilize nan kontwolè entegre ka ogmante chay la sou processeur a epi limite pousantaj ankachèt la ekspozisyon. Aparèy yo kontwòl ekstèn yo pa sèlman koute chè, men tou, espesifik ak difisil yo adapte yo ak diferan kalite ekran LCD.
Ki baze sou pwoblèm sa a, isit la se yon konplo konsepsyon nan kontwolè LCD ki baze sou ARM ak FPGA. Sou yon bò, konplo sa a konsepsyon ka ogmante pousantaj la ekri nan memwa videyo ak diminye chay la sou processeur a pa opere aparèy la Framebuffer anba LINUX eksplwatasyon. Sou yon bò, FPGA yo itilize pou reyalize konsepsyon kontwolè LCD, ak sik devlopman kout, konsomasyon pouvwa ki ba, ak kapasite fleksib, ki ka aplike nan diferan ti ak mwayen-gwosè ekran LCD.
1 Sistèm konpozisyon ak prensip k ap travay
Sistèm lan sitou konsiste de yon mikrokontroleralatè, FPGA (kontwolè LCD), inite depo ak koòdone periferik. Se dyagram nan sistèm blòk yo montre nan Figi 1.
Controller konsepsyon konplo apwopriye pou LCD likid ekspozisyon kristal
Pwosesis la k ap travay nan sistèm lan: anba aksyon an nan siyal la kontwòl tan ki te pwodwi pa sikwi a tan génération andedan FPGA a, kontwolè a LCD li done yo mande pou ekspozisyon soti nan mikrokontroleur a nan koòdone a Framebuffer ak magazen li nan ekspozisyon an tanpon SRAM. An menm tan an, LCD montre la li done yo montre nan ekspozisyon SRAM, epi dirèkteman montre enfòmasyon done yo nan tan reyèl nan sikwi a konvèsyon done.
2 Sistèm konsepsyon pyès ki nan konpòtman
2.1 LCD kontwolè
Se kontwolè LCD aplike ki baze sou FPGA. Pwogram sa a itilize Cvclone Altera a (siklòn) seri EPLC6Q240. FPGA gen transmisyon done ki gen gwo vitès I / O koòdone, ka reyalize gwo vitès ekspozisyon memwa lekti, anpil amelyore pousantaj ankadreman an nan ekspozisyon LCD. An menm tan an, FPGA se yon aparèy lojik pwogramasyon ki ka aplike operasyon lojik konplèks epi bay distribisyon kontwòl konplèks. LCD a montre adopte LQ035Q3DG01 kalite TFT-LCD likid ekspozisyon kristal, rezolisyon an se 320×240, ak siyal la imaj se nan fòma RGB.
Paske SRAM gen yon vitès lekti ki pi wo ak ekri, kachèt la ekspozisyon nan sa a konsepsyon adopte 1 moso nan IS61LV51216al SRAM, kapasite li se 512 KB, ak vitès la lekti ak ekri se sou 10ns. Ak gwosè a nan montre yon ankadreman nan imaj se 125 KB (320x240x2 / l024), FPGA li ak ekri vitès nan memwa a montre se sou 200 ns, se konsa satisfè kondisyon an sistèm. Figi 2 montre dyagram kontwolè koneksyon LCD.
Controller konsepsyon konplo apwopriye pou LCD likid ekspozisyon kristal
2.2 ARM9 mikrokontrolere
Inite a kontwòl prensipal nan sistèm sa a adopte KONPAYI ATMEL ATMEL AT9LRM9200 (abreje kòm 9200) kòm MCU, processeur sa a baze sou ARM920T Kernel, frekans nan k ap travay se 180 MHz. Pèfòmans lan ka rive jwenn 200 MI / s, ak sistèm lan adopte louvri sous LINUX EKS. Sepandan, ARM9, kòm tèminal la kontwòl nan sistèm lan, bezwen ranpli anpil travay tankou koleksyon enfòmasyon, pwosesis ak kominikasyon ekstèn, epi si kontwolè a LCD tou li done ki sòti nan memwa a pou ekspozisyon, sa a pral lakòz processeur a chaje, kidonk diminye pousantaj la nan lekti done afekte ekspozisyon an tan reyèl nan LCD la. Se poutèt sa, yon metòd aplikasyon ki baze sou koòdone nan Frambuffer anba LINUX OS pwopoze isit la, ki anpil ogmante pousantaj la nan lekti done ki sòti nan memwa a ekspozisyon, kidonk amelyore pèfòmans an tan reyèl nan sistèm nan ekspozisyon tout antye. Figi 3 montre koneksyon an AT91RM9200 koòdone sikwi.
Controller konsepsyon konplo apwopriye pou LCD likid ekspozisyon kristal
3 Konsepsyon lojisyèl Sistèm
Se konsepsyon nan lojisyèl nan sistèm lan se sitou divize an de pati: LCD konsepsyon kontwolè ki baze sou FPGA ak ankachi konsepsyon chofè anba LINUX eksplwatasyon.
3.1 Desen nan kontwolè LCD
3.1.1 Konpozisyon kontwolè LCD
Kontwolè A LCD nan konplo konsepsyon sa a se sitou konpoze de modil tankou kachèt li ak ekri, koòdone MCU ak kontwòl distribisyon LCD. Se konpozisyon espesifik la montre nan figi 4.
Controller konsepsyon konplo apwopriye pou LCD likid ekspozisyon kristal
3.1.2 Prensip Konsepsyon nan kontwolè LCD
Dapre prensip la ekspozisyon nan TFT-LCD likid ekran kristal, siyal yo kontwòl prensipal yo mande pou ekspozisyon gen ladan siyal revèy piksèl, liy / siyal senkronizasyon jaden ak pèmèt siyal. Rezolisyon ekran an nan ekran an nan konplo sa a se 320x240, epi li oblije konsepsyon frekans rafrechisman nan ekspozisyon an LCD yo dwe 60 Hz, se sa ki, siyal la senkronizasyon jaden (VSYNC) se 60 Hz. Konsiste de yon siyal senkronizasyon liy, Lè sa a, peryòd la nan yon siyal senkronizasyon liy se 1/(60x240) s, ak Lè sa a, siyal la senkronizasyon liy (HSYNC) se 15 kHz. Nan menm fason an, siyal la revèy pixel (CK) se 5MHz.
FPGA a bati-an faz-fèmen modil bouk IP (PLL) yo itilize pou divize siyal la FPGA 50 MHz revèy F_CLK pa 10 nan yon siyal 5 MHz pixel revèy. Aplike metòd machin eta a, lè l sèvi avèk Verilog deskripsyon pyès ki nan konpitè nan konsepsyon modil kontwòl tan an, li bay LCD a ak siyal yo kontwòl VSYNC, HSYNC ak ENAB ki satisfè kondisyon yo tan. Apre konsepsyon an fini, similasyon an tan fini anba anviwònman an QuatuslI, ak rezilta yo similasyon jwenn satisfè kondisyon yo tan. Dyagram similasyon an montre nan Figi 5.
Controller konsepsyon konplo apwopriye pou LCD likid ekspozisyon kristal
SRAM se yon modil memwa videyo. Soti nan Figi 2, li ka wè ke transmisyon done ant kontwolè a LCD ak mikrokontroleur a li nan anba kontwòl revèy la nan BRA, pandan y ap ekran an LCD se li soti nan SRAM anba kontwòl la nan siyal la pixel revèy CK. Jwenn done. Vise nan pwoblèm nan nan transmisyon done ant diferan domèn revèy, solisyon sa a adopte konsepsyon FPGA aplike fifo asirans ranpli.
3.2 Framebuffer kondwi konsepsyon
Ankachi se yon koòdone chofè nan Linux Kernel, ki kat aparèy ekspozisyon kòm ankachri. Platfòm nan sèvi ak Linux 2. 6.25 kernel. Nan Linux 2. 6 kernel, se yon kad konsepsyon yerarchik konsepsyon anjeneral yo itilize. Jesyon Yerachi ak klase nan aparèy, kouch anba a nan chofè a se chofè a otobis, ak kouch anwo a se chofè a aparèy espesifik. Nan chofè a Framebuffer, pwosesis la konsepsyon lojisyèl se jan sa a: Premyèman, enskri kalite otobis la ak aplike pou resous otobis sistèm pou aparèy la espesifik ak koneksyon pyès ki nan konpitè; dezyèmman, enskri chofè a aparèy espesifik nan lis la lyen otobis, ak Linux Kernel dapre chofè a aparèy yo bay fonksyon deteksyon an detekte ki kalite aparèy otobis la; finalman, enskripsyon an nan kalite aparèy espesifik reyalize nan fonksyon an deteksyon chofè. Pwosesis aplikasyon espesifik li yo.
1) Aplikasyon resous nan sistèm lan, 9200 la konekte nan koòdone nan FPGA FIFO nan BANK7 nan koòdone nan otobis ekstèn, ak done yo FIFO ekri nan mòd nan otobis 16-ti jan. Dapre kad konsepsyon chofè a, premye etap la nan konsepsyon chofè bezwen pou aplike pou resous otobis nan sistèm lan rele fonksyon platform_device_register. Kòd la se jan sa a:
Controller konsepsyon konplo apwopriye pou LCD likid ekspozisyon kristal
2) Se chofè a anrejistre nan chofè a aparèy espesifik, lè l sèvi avèk module_init macro a ak module_exit defini metòd yo chaje ak dechaje nan modil la chofè, ak fonksyon an platform_driver_register yo itilize nan fonksyon an enskripsyon modil yo enskri estrikti a platform_driver nan aparèy la espesifik nan lis la otobis sistèm, platform_driver Bay metòd operasyon an epi retire metòd operasyon nan aparèy espesifik pou otobis la. Kòd la schematic se jan sa a:
Controller konsepsyon konplo apwopriye pou LCD likid ekspozisyon kristal
Controller konsepsyon konplo apwopriye pou LCD likid ekspozisyon kristal
3) Ankliz aparèy ankripte nan Linux, enfòmasyon ankofòn aparèy ki dekri nan estrikti a fb_info. Nan fb_info, estrikti ki pi enpòtan yo se fb_var_scree-ninfo, fb_var_screeninfo, ak fb_ops. Pami yo, fb_var_screeninfo dosye paramèt yo kontwolè ekspozisyon ki ka modifye pa itilizatè a, ki gen ladan rezolisyon ekran; fb_fix_screeninfo dosye paramèt yo kontwolè ekspozisyon ki pa ka modifye pa itilizatè a, tankou adrès fizik la nan tanpon an ekran, elatriye; fb_ops dosye metòd aplikasyon an nan aparèy ekspozisyon espesifik IO operasyon. Chofè a enskri enfòmasyon aparèy ki anrejistre pa fb_info nan aparèy la Framebuffer lye nan fonksyon an register_-anko.
Nan sistèm nan dosye Linux, nimewo a aparèy ki pi gwo nan aparèy la ankachèt se 29, ak nimewo a aparèy minè se nimewo a ankachi sekans tanpon. Apre aparèy la Framebuffer anrejistre, se aparèy la anrejistre, se aparèy la dosye ankadreman dosye ki te kreye nan anyè a devlopman sistèm nan enstriksyon mknod, ak pwogram kouch aplikasyon an ka reyalize aksè a ak operasyon nan aparèy la Framebuffer nan dosye a aparèy la Framebuffer.
4 Konklizyon
Kontwolè A LCD nan konsepsyon satisfè kondisyon ki nan tan reyèl epi montre pousantaj ankachèt, montre omwen 25 ankachri pou chak dezyèm. LCD teknoloji kontwolè ki baze sou konsepsyon FPGA gen avantaj ki genyen nan aplikasyon lajè, kapasite fò, sik devlopman kout ak pri ki ba, epi yo ka aplike nan anpil sistèm oswa okazyon ki mande pou LCD likid ekspozisyon kristal.
