一种基于FPGA的自适应LCD控制器的制作方法

本发明涉及lcd显示器控制技术领域，具体涉及一种基于fpga的自适应lcd显示器控制器。

背景技术：

随着视频图像显示技术不断发展，可视化操作已经成为当前嵌入式系统重要组成部分，视频图像嵌入式系统得到了广泛的应用。当今比较典型的视频图像系统通常是由摄像头、微控制器(arm、dsp等)、lcd控制器和lcd显示器等组成，lcd控制器大多集成在微控制器中。这种技术的优缺点比较明显，优点是产品具有丰富的外设接口，便于控制。缺点是开发周期较长，设计不够灵活，仅支持部分特定数据格式的lcd显示器，一旦设计完成，系统功能修改难度很大，可移植性较差，且成本比较高。

随着数字信号处理技术的不断发展以及大容量可编程逻辑器件的不断涌现，fpga技术越来越多地应用在大规模集成电路设计中。fpga有着强大的并行处理数据的能力，现场可编程，算法实现简单，使得所设计的系统具有很好的移植性和继承性，此外，fpga具有丰富的端口资源，能够实现外围逻辑控制(比如图像采集、图像显示等)，提高系统集成度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于fpga的自适应lcd控制器，该控制器应用于视频图像嵌入式系统，可以弱化对前级微控制器的负担，提高系统可移植性，降低开发成本。

本发明具体采用如下技术方案：

一种基于fpga的自适应lcd控制器包括图像采集模块、fifo缓存模块、sdram读写控制模块、图像处理模块、主控模块、时序发生模块和图像输出控制模块；所述图像采集模块、fifo缓存模块和sdram读写控制模块依次相连，sdram读写控制模块上连接外部sdram存储器，sdram读写控制模块分别与图像处理模块和图像输出控制模块相连，主控模块分别与图像输出控制模块和时序发生模块相连，时序发生模块与图像输出控制模块相连。主控模块向图像输出控制模块和时序发生模块发送控制信号，时序发生模块给图像输出控制模块提供时序信号，具体包括以下控制步骤：

步骤①图像采集模块将视频图像数据存入fifo缓存模块；

步骤②sdram读写控制模块将fifo缓存模块中的视频图像数据写入外部sdram存储器中的第一存储区；

步骤③图像处理模块通过sdram读写控制模块读取视频图像数据，经过处理后再通过sdram读写控制模块将处理后的视频图像数据存入外部sdram存储器中的第二存储区；

步骤④主控模块将图像输出命令发送给图像输出控制模块；根据不同类型的lcd显示器，主控模块将时序命令发送给时序发生模块；

步骤⑤时序发生模块根据主控模块发送的时序命令产生相应时序信号；

步骤⑥图像输出控制模块按照主控模块发来的图像输出命令，通过sdram读写控制模块将存储在外部sdram存储器中的视频图像数据送到lcd显示器中显示。

优选地，所述步骤④中图像输出命令包括图像显示模式和存储在外部sdram存储器中待显示数据的地址。

优选地，所述步骤④中主控模块发送的图像显示模式命令包括单摄像头显示模式和双摄像头合成显示模式；

当显示模式为单摄像头显示模式时，主控模块根据lcd显示器显示区尺寸，直接将sdram存储器中待显数据的起止地址发送给图像输出模块，图像输出模块根据主控模块发来的数据地址，通过sdram读写控制模块将存储在外部sdram存储器中的视频图像数据读出，送到lcd显示器中进行显示；

当显示模式为双摄像头合成显示模式时，主控模块根据lcd显示器显示区尺寸及要求，将sdram存储器中待显数据进行拼接，然后将合成后的数据地址发送给图像输出模块，图像输出模块根据主控模块发来的数据地址，通过sdram读写控制模块将存储在外部sdram存储器中的视频图像数据读出，送到lcd显示器中进行显示。

优选地，所述步骤④中时序命令包括视频图像尺寸及数据显示模式。

本发明具有如下有益效果：

本发明的一种基于fpga的自适应lcd控制器中的现场可编程门阵列(fpga)的输入端口与微控制器相连，输出端口与lcd显示器相连，可以根据前级微控制器的命令，实现自主匹配于多种类型的lcd显示器、多种显示模式等功能，系统设计更加灵活，且弱化了前级微控制器的负担，提高系统可移植性，降低开发成本。

附图说明

图1为一种基于fpga的自适应lcd控制器结构框图。

图2为一种基于fpga的自适应lcd控制器系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

fpga：现场可编程门阵列，lcd：液晶显示器。

如图1和图2所示，一种基于fpga的自适应lcd控制器，包括图像采集模块、fifo缓存模块、sdram读写控制模块、图像处理模块、主控模块、时序发生模块和图像输出控制模块；所述图像采集模块、fifo缓存模块和sdram读写控制模块依次相连，外部sdram存储器与sdram读写控制模块相连，sdram读写控制模块分别与图像处理模块和图像输出控制模块相连，主控模块分别与图像输出控制模块和时序发生模块相连，时序发生模块与图像输出控制模块相连。主控模块向图像输出控制模块和时序发生模块发送控制信号，时序发生模块给图像输出控制模块提供时序信号。具体包括以下控制步骤：

步骤①图像采集模块将视频图像数据存入fifo缓存模块；

步骤②sdram读写控制模块将fifo缓存模块中的视频图像数据写入外部sdram存储器中的第一存储区；

步骤③图像处理模块通过sdram读写控制模块读取视频图像数据，经过处理后再通过sdram读写控制模块将处理后的视频图像数据存入外部sdram存储器中的第二存储区；

步骤④主控模块将图像输出命令发送给图像输出控制模块；根据不同类型的lcd显示器，主控模块将时序命令发送给时序发生模块；步骤④中图像输出命令包括图像显示模式和存储在外部sdram存储器中待显示数据的地址。

步骤④中主控模块发送的图像显示模式命令包括单摄像头显示模式和双摄像头合成显示模式；

当显示模式为单摄像头显示模式时，主控模块根据lcd显示器显示区尺寸，直接将sdram存储器中待显数据的起止地址发送给图像输出模块，图像输出模块根据主控模块发来的数据地址，通过sdram读写控制模块将存储在外部sdram存储器中的视频图像数据读出，送到lcd显示器中进行显示；

当显示模式为双摄像头合成显示模式时，主控模块根据lcd显示器显示区尺寸及要求，将sdram存储器中待显数据进行拼接，然后将合成后的数据地址发送给图像输出模块，图像输出模块根据主控模块发来的数据地址，通过sdram读写控制模块将存储在外部sdram存储器中的视频图像数据读出，送到lcd显示器中进行显示。

步骤⑤时序发生模块根据主控模块发送的时序命令产生相应时序信号；

步骤⑥图像输出控制模块按照主控模块发来的图像输出命令，通过sdram读写控制模块将存储在外部sdram存储器中的视频图像数据送到lcd显示器中显示。

步骤④中主控模块发送的图像显示模式命令包括单摄像头显示模式和双摄像头合成显示模式；时序命令包括视频图像尺寸及数据显示模式。

当显示模式为单摄像头显示模式时，主控模块根据lcd显示器显示区尺寸，直接将sdram存储器中待显数据的起止地址发送给图像输出模块，图像输出模块根据主控模块发来的数据地址，通过sdram读写控制模块将存储在外部sdram存储器中的视频图像数据读出，送到lcd显示器中进行显示；

当显示模式为双摄像头合成显示模式时，主控模块根据lcd显示器显示区尺寸及要求，将sdram存储器中待显数据进行拼接，然后将合成后的数据地址发送给图像输出模块，图像输出模块根据主控模块发来的数据地址，通过sdram读写控制模块将存储在外部sdram存储器中的视频图像数据读出，送到lcd显示器中进行显示。

上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。