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通用型LCD检测系统设计

作　者: 陈小林
导　师: 程万胜
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: SOPC NiosⅡ处理器 LCD FPGA
分类号: TN873.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 29次
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内容摘要


随着LCD(Liquid Crystal Display)技术的发展,它以分辨率高、体积小、重量轻、无辐射、平板化和功耗低等特点,迅速成为显示市场的主角,从手机到便携式游戏机、从工业设备的人工操作平台到银行自助设备ATM(Automatic Teller Machine)等诸多领域,LCD无所不在。LCD屏的类型多种多样,且显示时序和颜色信息各不相同,多数中小企业对液晶屏的检测技术采用的是人机互动的人工半自动检测技术。目前多数检测设备运行速度慢、功能单一,检测不同类型液晶显示屏需要不同的检测设备。本文在深入分析目前LCD检测设备的基础上,针对主流的LCD屏和触摸屏进行研究,开发出一款通用LCD显示屏检测系统。课题中开发的LCD屏检测平台由嵌入式NiosII微处理器和FPGA(Field Programmable Gate Array)共同搭建完成。课题主要研究内容包括:(1)研究了不同LCD屏的驱动接口、检测系统的功能需求,提出了液晶屏检测系统总体设计方案;(2)在FPGA上设计了具有SOPC特性的LCD控制器。该控制器支持Avalon总线协议,具有DMA(Direct Memory Access)通道,并且内部配置寄存器组支持检测人员灵活配置显示时序、分辨率及颜色深度等参数;(3)完成了各类内嵌RAM液晶屏驱动程序的建库、串口通信以及按键处理设计;(4)成功移植SD卡IP核到应用工程中并实现了文件读取;(5)对系统进行了试验测试及结果分析。本课题研究的LCD检测系统对进一步开发通用LCD检测设备打下了良好基础,支持各种主流的LCD,适用于LCD的生产企业和应用企业对LCD的在线检测。

全文目录


中文摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
1. 绪论  10-16
  1.1 课题研究背景  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 课题研究意义  13-14
  1.4 论文的主要研究工作  14-16
2. LCD 检测系统总体设计方案  16-29
  2.1 LCD 检测系统的需求分析  16-20
    2.1.1 LCD 检测系统的功能需求  16
    2.1.2 LCD 检测系统的检测流程  16-20
  2.2 LCD 检测系统的总体框架  20-22
  2.3 LCD 检测系统硬件电路设计  22-27
    2.3.1 FPGA 模块电路设计  22-23
    2.3.2 液晶屏接口电路设计  23
    2.3.3 触摸屏电路设计  23-24
    2.3.4 SD 卡电路设计  24-25
    2.3.5 RS-232 串口电路设计  25-26
    2.3.6 USB 电路设计  26-27
  2.4 系统设计的难点  27-28
  2.5 本章小结  28-29
3.LCD 控制器的设计  29-47
  3.1 内嵌 RAM 的 LCD 控制模块及触摸屏控制模块设计  29-32
    3.1.1 内嵌 RAM 的液晶屏模块配置  30-32
    3.1.2 触摸屏模块配置  32
  3.2 不带 RAM 的 LCD 控制器模块设计  32-43
    3.2.1 Avalon 从端口模块设计  34-35
    3.2.2 Avalon 主端口模块设计  35-37
    3.2.3 寄存器组模块设计  37-38
    3.2.4 时序产生模块设计  38-41
    3.2.5 FIFO 模块设计  41
    3.2.6 显示数据处理模块设计  41-43
  3.3 添加自定义 LCD 控制器组件步骤  43
  3.4 SOPC 系统元件集成  43-44
  3.5 数据选择器设计  44-46
  3.6 本章小结  46-47
4.LCD 检测系统软件设计  47-61
  4.1 液晶屏驱动模块设计  47-51
    4.1.1 内嵌RAM 的LCD 驱动模块设计  48-49
    4.1.2 触摸屏驱动模块设计  49-51
  4.2 中断模块设计  51-52
  4.3 SD 卡读取模块设计  52-59
    4.3.1 FAT16 文件系统  52-56
    4.3.2 SD 卡的文件内容定义  56-58
    4.3.3 SD 卡的程序实现  58-59
  4.4 异步通信 UART 接收模块设计  59-60
  4.5 本章小结  60-61
5. 系统实验结果及分析  61-66
6. 总结与展望  66-67
参考文献  67-72
致谢  72-73
攻读学位期间发表的学术论文目录  73

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 终端设备 > 显示设备、显示器 > 液晶显示器
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