引言
显示系统在工业、农业及日常生活中扮演着越来越重要的角色，因此，对其进行设计与研究具有十分重要的意义。
CPLD(Complex Programmable Logic Device；复杂可编程逻辑器件)具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进等优点，用户可根据自身需要构造数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆将代码传送到目标芯片中，从而实现数字系统。CPLD的应用目前已深入网络、仪器仪表、汽车电子、数控机床、航天测控设备等领域，其设计及应用成为电子工程师必备的一项技能。
系统总体设计方案
XC95144XL是5ns引脚延迟、系统频率高达178MHz、144个宏单元、3200个可用逻辑门单元的可编程逻辑器件。本设计采用XC95144XL作为数据传输与控制核心模块，接受来自TMS320C6416T的视频数据，并采用两片
IS61WV51216ALL组成缓存，以达到实时输入输出数据的效果。本部分实现框图如图1所示。
图1 视频显示功能框图
系统硬件设计
系统硬件设计主要包括：TMS320C6416T与VGA显示系统的接口设计；2片IS61WV51216ALL SRAM组成的缓存模块；视频DAC模块。
TMS320C6416T与VGA显示系统的接口设计
来自4片TMS320C6416T的图像处理机的EMIFB口连接在一起，并通过CPLD的仲裁，使能哪一块图像处理机输出数据至VGA显示系统。
采用C6416T的EMIFB口输出处理结果，当1片C6416T要求输出数据时，C6416T要通过GP01向CPLD发送输出数据请求，CPLD根据内部逻辑确定是否允许C6416T请求。内部逻辑准则如下：
各个DSP的输出数据请求优先级别相等，请求信号先到者先被允许，后到者不能中断正在响应的请求。对于同时到来的请求，CPLD响应先接收到原始视频信号的C6416T。
当CPLD响应一个C6416T的输出数据请求时，CPLD向C6416T的BHOLD#信号发送响应信号（对EMIFB的保持请求输入信号）。此时，数据开始输出。
2片IS61WV51216ALL SRAM组成的缓存模块
2片XC95144XL各自连接1片IS61WV51216ALL组成的图像缓存模块。
实时显示控制：由CPLD对各个6416T图像处理机数据输出接口（EMIFB）总线进行总线仲裁，实现各个6416T图像处理机的图像数据分时输出。由于VGA 的刷新频率大于输入信号的频率，因此采用两片SRAM“乒乓存取”工作方式，组成了图像数据缓冲区，每片SRAM存放一帧图像，由CPLD控制其乒乓读写切换以达到实时显示效果。数据缓存电路框图如图2所示。
采用一组SRAM作为显存，可以简化系统设计、降低成本。这时可以考虑利用行时序和帧时序中SRAM总线空闲的时序段，在不关闭图像显示的情况下实现显存SRAM的数据更新。该方法的更新率与数据写速度密切相关，显存的写数据速度越快，该方法的更新率就越高。
视频DAC模块
ADV7123是一个三路10位输入的高速视频DAC，具有330MHz的最大采样速度，与多种高精度的显示系统兼容，包括RS-343A和RS-170，可以广泛应用于如HDTV、数字视频系统(1600*1200 @100Hz)、高分辨率的彩色图片图像处理、视频信号再现等，因此能够满足多方面应用需求。视频DAC（ADV7123）工作原理如图3所示。
图2 数据缓存电路框图
图3 ADV7123工作原理
CPLD提供Hsync(行)、Vsync(场)同步信号，直接接入15针的VGA显示接口连接器。在点时钟脉冲pixel clock的作用下将3路10位的RGB信号送入数据寄存器，而后送到3个DAC模块，复合消隐信号和复合同步信号加到红、绿、蓝模拟信号送到输出端。
系统软件设计
系统软件设计是本文的重点，主要包括三部分内容：SRAM读写状态机的设计、CPLD与SRAM的缓冲模块通信以及VGA时序设计。
SRAM读写状态机的设计
以6416为核心的图象处理机通过外部存储器接口向外传送数据，连接到后端的显示系统；但SRAM需要严格的通信时序确保数据的完整性，此处在CPLD 内部通过状态机构造SRAM的读时序和写时序，确保了6416能够和SRAM正常通信，也确保缓冲模块的正常运行。读写SRAM的时序图如图4和图5所示。
图4 读周期时序图
图5 写周期时序图
当从SRAM中读取数据时：首先使能片选；UB、LB时钟处于有效状态；WE为高，时钟处于无效状态；主要由OE的时序来控制使其符合读时序图，才能正确地读出存储器中的数据。在向SRAM中写入数据时，同样首先使能片选；UB、LB时钟处于有效状态；OE为高，时钟处于无效状态；主要由WE的时序来控制使之符合写时序图，才能向存储器正确写入数据。
CPLD与SRAM组成的缓冲模块的通信
CPLD与SRAM组成的缓冲通信模块，即如何乒乓读写SRAM机制。设定一个读写标志FLAG，当一块SRAM写满一帧图像时，FLAG会出现“1”到“0”或者“0”到“1”的跳变，同时切换数据流的流向，写另一块SRAM，同时切换输出至后级DAC的数据流；如此循环，软件流程图如图6所示。
VGA时序发生器设计
VGA标准时序参考图如图7所示，并用VERILOGHDL设计For VESA 800*600 @ 60Hz:VGA时序的源代码：
图6 缓冲模块通信软件流程图
图7 VGA标准时序参考图
module vga(resetn,clock,hsync,vsync);
input resetn,clock;
output hsync,vsync,blank;
reg hsync, vsync;
reg [10:0] hcnt,vcnt;
//行时序参数
parameter H_PIXELS = 'd806,
H_FRONTPORCH = 'd37,
H_SYNCTIME = 'd128,
H_BACKPORCH = 'd85,
H_SYNCSTART = 'd843,// H_PIXELS + H_FRONTPORCH, H_SYNCEND = 'd971,// H_SYNCSTART + H_SYNCTIME, H_PERIOD = 'd1056,//H_SYNCEND + H_BACKPORCH,
//场时序参数
V_LINES = 'd604,
V_FRONTPORCH = -1,
V_SYNCTIME = 'd4,
V_BACKPORCH = 'd21,
V_SYNCSTART = 'd603, //V_LINES + V_FRONTPORCH, V_SYNCEND = 'd607,// V_SYNCSTART + V_SYNCTIME, V_PERIOD = 'd628; //V_SYNCEND + V_BACKPORCH; always @ (posedge clock or negedge resetn)
if(!resetn)
hcnt <= 0;
else if(hcnt hcnt <= hcnt + 1; else hcnt <= 0; always @ (posedge clock or negedge resetn) if(!resetn) hsync<= 1; else if(hcnt >= H_SYNCSTART && hcnt < H_SYNCEND) hsync <= 0; else hsync<= 1; always @ (posedge hsync or negedge resetn) if(!resetn) vcnt<=0; else if(vcnt < V_PERIOD) vcnt <= vcnt + 1; else vcnt<=0; always @ (posedge hsync or negedge resetn) if(!resetn) vsync <=1; else if(vcnt >= V_SYNCSTART && vcnt < V_SYNCEND) vsync <=0; else vsync <=1; 系统分析 经过反复测试，系统能够将采集端数据实时传送到显示器上，具体性能指标如下： 视频输出：VGA视频输出 视频显示DA转换精度：10bit 图像输出标准：SVGA（75Hz，800×600） 显示分辨率: 10bit 结语 该VGA视频显示系统不但可以稳定地采集图像数据，而且可以实时将数据传输到CRT显示器，便于以后人工综合分析、处理。它特别适用于大型商场等显示端，可以说是一个理想的解决方案。 ?本文标签：电子应用电子资讯 ?相关商机：电子技术应用电子应用材料电子计算机应用电子天平? ? 今日热门报价 我也要出现在这里 产品名称单价(不含运费)查看 供应VGA线(图)价格面议查看更多 供应VGA线价格面议查看更多 供应浩泰VGA延长器多媒体教...480.00/台查看更多 供应VGA转视频转换器300.00/台查看更多 ?关于“电子应用”的 ?资讯论坛博客商友图库 ?LED光学、热学设计与应用联合实[01/29] ?使用LabVIEW 2009轻松[01/29] ?优化无线基站中 PA 的性能与效[01/29] ?FPGA单芯片四核二乘二取二的安[01/29] ?STN-LCD驱动控制芯片的AS[01/29] ?技术创新 [专题] ?光纤传感器在测井上的研究分析[01/29] ?基于PIC单片机开发的高精度数据[01/29] ?嵌入式Linux网络驱动程序的开[01/29] ?索尼澳大利亚公司选择泰克高性能波[01/29] ?无刷直流风扇电机180度正弦波控[01/29] ?您可能关注的“电子应用”问答 ?更多 ?已解答 电子商务网站发展趋势及其工作应用？ ?已解答 电子商务的应用步骤是什么 ?已解答 电子商务交易服务器有哪些应用 ?已解答 电子商务的具体应用在哪？怎么样才能更好的应用目前的网络资源?已解答 乙二醇在电子化学品和电容器方面的应用？ ?已解答 世界各国的正负电子对撞机以及它们的应用？ ?已解答 企业管理中应用电子商务存在问题及分析 ?已解答 电子商务应用系统 ?已解答 电子货币在电子商务中的应用研究 ?已解答 电子标签的原理应用～ ?销量8000！呢大衣抢购中 ?月销千件学院风格子衬衫 ?30元买到淘宝热销棉衣 ?2009年度十大手机揭晓 ?30款白领最爱小户卧室 ?低价好货汽车擦车手套 ?年末偷偷萌芽的红绳 ?年轻人喜欢的新奇钱包 ?2010开春热卖新奇玩意 ?阿里巴巴史上最猛的促销 ?1台电脑37个爆赚钱金点子 ?服装店顾问式销售技巧 热门商机 我也要出现在这里 ? ?供应多媒体音视频线 ? ?供应VGA 线 BNC ? ?供应96编织20M VGA线 ? ?供应VGA线. ? ?供应vga线 返回资讯首页 “由于地址不明等原因，本网使用部分文字、摄影作品报酬未能及时支付，在此深表歉意，相关权利人可与中华版权代理总公司联系协助解决”。地址：北京市东城区安定门东大街28号雍和大厦西楼三层，邮编：100007，电话：010-********（转），传真：010-******** 0 网上热销商品 我也要出现在这里 ?供应VGA线5.00/条 ?苹果Mini DVI to Vga35.00/条 ?供应VGA线价格面议 ?供应VGA转接头5.00/条 ?供应VGA转RJ45转换头价格面议 热门标签 >> 更多 资讯排行 >> 更多 ?苹果iPad发布现场直击 (2805次) ?谷歌NexusOne拆解成本$175 (286次) ?3D显示技术全面解析 (275次) ?死的还少吗？富士康称70万员工只有6人猝死… (253次) ?未来行业发展趋势 3D显示技术全面解析 (22次) ?国美苏宁取消最高补贴限额隔空上演LED电… (11次) 直播中心 >> 更多 开服装店的进货法则 ?服装店的销售技巧与策略 ?网络服装销售的修炼术 ?马云：我反对把企业做大！ 致富商机 金融服务 ? ? ? ? ? ? ? ?论坛 ?博客 ?商圈 换个包装多挣客户80万全国小商品批发市场大全 ?深圳老板欠薪我要杀他怎样对付难缠女业务？ ?30岁男竟沦为公司前台牛仔裤成本一看吓一跳 ?年底，工人嚷着要回家今年你的货款能收回吗 五皇冠晒今春流行女装晒今冬爆款流行女装 ?[小黑]代理被挖走，我们全面反击！ ?[安之梦]每年三百万？这单我不接！ ?[创业先.]白手起家开店开厂年入百万 揭开加盟招商连锁骗局寻找最牛人脉网商 ?[服饰联盟]让胸前成为性感焦点 ?[首饰联盟]让男人变性感的首饰 ?[上海滩]平凡人和富人6大差异 ? ?最新资讯 ? ? ? ? ? ?
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