采用NiosⅡ處理器的LED屏控制系統(tǒng).pdf

1、隨著信息社會的到來，人們對信息的依靠程度越來越緊密，及時的信息使得人們生活更便利。LED顯示屏系統(tǒng)作為信息發(fā)布系統(tǒng)一種方式，正得到更多人的青睞。它的應用場合極廣，如：高速公路、機場、車站、碼頭、體育場所、展覽館等場所的信息發(fā)布。就目前的LED顯示屏控制技術來說仍有一定的局限性，主要表現(xiàn)是外圍電路復雜，升級難；通信方式單一；穩(wěn)定性、可靠性低等。@ 采用Nios Ⅱ處理器的LED顯示屏控制系統(tǒng)，就能很好的解決以上提到的問題，改進當前的顯示質(zhì)

2、量。這樣就能把原來CPU+CPLD硬件組合形式實現(xiàn)的功能僅用一塊：FPGA芯片來實現(xiàn)。這需要在FPGA內(nèi)實現(xiàn)32位的微處理器和LED顯示屏掃描及采集工作狀態(tài)所要求的硬件邏輯，這種方式在業(yè)界還是前沿的技術。研究的內(nèi)容主要有以下幾個方面： 1．采用Nios Ⅱ的LED顯示屏控制系統(tǒng)的構成和核心控制器的架構。 2．SOPC技術，并用此技術構造出一個32位的Nios Ⅱ軟核處理器。 3．用’VerilogHDL構造Nios Ⅱ外

3、圍器件的方法，構造LED器件時序并結合到Nios Ⅱ系統(tǒng)中。 4．Nios Ⅱ IDE中LED屏字符顯示軟件的編寫。 本設計采用的是Altera公司的Cyclone系列中的EPlC20F400C7芯片，利用SOPC技術構造由Nios Ⅱ軟核處理器和硬件顯示邏輯組成的系統(tǒng)。此系統(tǒng)把～個完整產(chǎn)品的各個功能模塊集成到這一塊FPGA芯片上，包括Nios Ⅱ處理器、片內(nèi)存儲器、存儲器接口、外圍設備接口I/O(各種通信接口、顯示接口

4、等)構成一個可編程的片上系統(tǒng)。從系統(tǒng)的角度提出了LED顯示屏控制系統(tǒng)完整的設計方案。 首先在ModelSim中進行仿真，從理論上驗證其可行性；然后在實際的實驗中，先以開發(fā)板加外圍顯示電路方式，驗證所需的各種功能，通過實驗驗證其可行性。本文完成了控制系統(tǒng)的構建，LED控制器的設計，及相關軟件代碼的編寫。 實驗結果表明，利用Cyclone芯片設計實現(xiàn)LED顯示屏控制器具有成本低、開發(fā)周期短、軟硬件升級方便、控制性能好等特點，