基于FPGA的OLED微显示器的IIC控制模块设计

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基于FPGA的LED大屏幕显示控制器设计

基于FPGA的LED大屏幕显示控制器设计【摘要】描述了一个使用FPGA控制LED点阵屏幕的系统，该系统使用Verilog HDL编制代码，实现了LED屏幕的字符、图像显示与简单的动画效果，在Quartus II平台上通过了编译与仿真。

本系统稳定可靠，性能强。

【关键词】FPGA；LED点阵；动态显示1.引言LED显示技术相比于投影显示、液晶显示、激光显示等其他大屏幕显示技术，有其独特的优越性，例如：高亮度、宽可视角度以及可定制的屏幕外形等。

这些特点使得LED显示屏被广泛应用于工业、信息发布、体育比赛等各个领域。

当今市场上的LED显示系统，通常使用单片机作为主控芯片连接I/O扩展电路来控制LED显示屏。

但是，对于LED大屏幕显示屏来说，要求扫描速度快，而单片机内部的资源较少、运行速度较慢，在很多时候难于满足系统要求。

同时，也使产品的灵活性和稳定性受到一定程度的影响。

FPGA器件具有处理速度快，有大量的可编程逻辑单元和丰富的布线资源，在处理大流量数据应用时具有明显的优势，它的引脚资源丰富，可扩展性强。

因此，基于FPGA实现的大屏幕LED 显示成为目前的应用热点。

2.控制器的系统架构本系统使用的FPGA芯片是Altera公司Cyclone II系列的EP2C35。

该芯片具有33216个逻辑单元、322个引脚，是一个功能十分强大、内部资源十分丰富的高密度FPGA芯片。

系统使用Verilog HDL语言编制系统代码，实现了双色显示屏控制字符显示与简单动画。

本系统由FPGA系统板、74HC595组成的移位寄存器组两组、74HC138组成的行选择信号产生电路、三极管组成的驱动电路以及8块8×8双色点阵组成大屏幕显示单元组成，系统的具体结构如图1所示。

3.功能单元实现本系统的显示控制原理是采用动态行扫描显示，这也是本系统显示关键技术。

具体实施方法如下：首先通过移位寄存器组向显示模块的列端输出相应行的数据，然后使用译码电路点亮对应的行；根据扫描频率，再切换成下一行的数据，再点亮对应行。

基于FPGA液晶显示模块设计

基于FPGA液晶显示模块设计Title: Design of an FPGA Based-LCD Display ModuleAbstractIn this paper, we present a design of an FPGA-based LCD display module. The display module is composed of an LCD panel, a controller circuit, and an FPGA. The FPGA is used to generate the control signals for the LCD panel, which is an important part for displaying image and videos. Thecontroller circuit is responsible for providing the power and signal processing for the display module. We have designed and tested the display module using an Altera Cyclone V FPGA and a 7-inch TFT LCD panel. The results show that the display module has high resolution and excellent quality, making it suitable for a range of applications, including industrial control, medical equipment and multimedia.1. IntroductionCurrently, LCD displays are widely used in various fields, such as transportation, medical equipment, and automation control. High-quality LCD displays require high integration, low power consumption, and high reliability. FPGA-based LCD display modules provide a viable solution that offers high performance and low power consumption, especially in applications that require high resolution and flexibility. In this paper, we describe the design and implementation of an FPGA-based display module that offers high resolution and excellent video quality.2. Overview of the SystemThe proposed display module consists of an LCD panel, acontroller circuit, and an FPGA, as shown in Figure 1.![figure1.png](attachment:figure1.png)Figure 1: Block diagram of the FPGA-based LCD display moduleThe LCD panel contains a 7-inch TFT-LCD with aresolution of 800x480 pixels, and operates with 16-bit RGB interface. The controller circuit includes a power supply circuit, a timing generation circuit, and a data processing circuit. The power supply circuit provides DC voltage required for the operation of the TFT-LCD. The timing generation circuit generates the timing signals required for the LCD control. The data processing circuit converts the parallel RGB data to serial digital signals that are sent to the FPGA.The FPGA is responsible for generating the control signals for the LCD panel based on the provided data. The FPGA receives serial digital signals from the data processing circuit, and then uses its internal logic to generate the timing signals and control signals that synchronize the display module with the input data.3. Hardware DesignThe overall hardware design of the FPGA-based LCD display module is shown in Figure 2.![figure2.png](attachment:figure2.png)Figure 2: Schematic diagram of the FPGA-based LCD display module3.1 Power Supply CircuitThe power supply circuit consists of a DC-DC converter that converts the input voltage to the required voltage for the TFT-LCD. The converter used is an LT3480-5, which is a 5V, 2A DC-DC converter. The output voltage of the DC-DC converter isadjustable by a potentiometer. The recommended voltage for the TFT-LCD used in this design is 3.3V.3.2 Timing Generation CircuitThe timing generation circuit is responsible for generating the timing signals required for the TFT-LCD control. The module used in this design is a Timing Controller (TCON) module, which generates the Horizontal Sync (HSYNC), Vertical Sync (VSYNC), and Pixel Clock (PCLK) signals. The timing signals generated by the TCON module are output to the FPGA for further processing.3.3 Data Processing CircuitThe data processing circuit is responsible for processing the RGB data and converting it to serial digital signals that are sent to the FPGA. The circuit used in this paper is a Serializer/Deserializer (SERDES) module. The SERDES module converts the parallel RGB data into serial digital signals that are transmitted to the FPGA through a differential pair.3.4 FPGA DesignThe FPGA used in this design is the Altera Cyclone V, whichis a low-power, low-cost FPGA. The FPGA has 45K logic elements, and a maximum operating frequency of 100MHz. The FPGA is programmed to generate control signals for the LCD panel based on the timing signals and data signals received from the TCON and SERDES modules. The hardware design of the FPGA consists of the following modules: clock module, data module, timing module, and logic module.The clock module generates the internal clock signal required for the operation of the other modules. The data module receives the serial digital signals from the SERDES module and processes the data to generate pixel data for the LCD panel. The timing module generates timing signalsrequired for the LCD control based on the timing signals received from the TCON module. The logic module generates control signals for the LCD panel based on the data andtiming signals received from the data and timing modules.4. Results and AnalysisThe FPGA-based LCD display module was designed and testedusing a Cyclone V FPGA and a 7-inch TFT LCD panel. The FPGA was programmed using the Quartus II software, and the timing signals and data signals were generated by the TCON moduleand SERDES module, respectively. The FPGA generated thecontrol signals based on the input signals, and the LCD panel displayed the output image.The results showed that the display module was able to achieve a resolution of 800x480 pixels with excellent video quality. The display module consumed less than 2W of power, making it suitable for low-power applications. The modulecould display images and videos with high dynamic range and rich color, making it suitable for a wide range of applications, including industrial control, medical equipment, and multimedia.5. ConclusionIn this paper, we presented a design of an FPGA-based LCD display module that provides high resolution and excellent video quality. The display module was designed using anAltera Cyclone V FPGA and a 7-inch TFT LCD panel. The results of the tests showed that the display module has highresolution and excellent video quality, making it suitablefor a range of applications. The FPGA-based LCD displaymodule provides a low-cost, low-power solution for high-quality displays, and can be used in various fields,including industrial control, medical equipment, and multimedia.。

基于FPGA的I2C控制器的实现

Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆ１２ＣＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＢａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ
ＷＡＮＧＬｏｎｇ－ｆｅｉ，ＬＡＮＧＢａｔ—ｈｕａ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ ’ ａｌｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎ７１００２１机技术与发展
ＣＯＭＰＵＴＥＲＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ
２０１３年３月
Ｖｏ１．２３Ｎｏ．３Ｍａｒ．２０ｌ３
基于ＦＰＧＡ的１２Ｃ控制器的实现
王龙飞，郎宝华
ｉｎｉｔｉｌａｉｚａｉｔｏｎｓｔａｔｅｒｔｎｓａｉｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍ，ｉｆｎｌａｌｙｕｓｅｔｈｅＱｕａｒｔｕｓｓｏｆｔｗｒｅａｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｈｅｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｄａｔａｒｔｎｓａｍｉｓｓｉｏｎｃｏｍｐｌｉｅｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐｕｒｐｏｓｅｉｓｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅＩ２Ｃｂｕｓ，ｉｔｈａｓｈｅｔｉｎｔｅｒｆａｃｅｃａｂｌｅａｎｄｃｏｎｒｏｔｌｓｉｍｐｌｅｄｅｖｉｃｅｓａｒｅｐａｃｋａｇｅｄｉｎｓｍａｌｌ，ｈｉｇｈｅｒｃｏｍｌｎｕ－ｎｉｃａｔｉｏｎｓｐｅ￣．．ｄ。ｅｒｅ，ｓｏｓｅｌｅｃｔｔｈｅＳＡＡ７１１３ａｓｖｉｄｅｏｄｅｃｏｄｅｒｃｈｉｐ．Ｉｔｇｉｖｅｓａ矾ｅｆａｃｃｏｕｎｔｏｆｈｅｔｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｉｍｉｎｇｏｆｔｈｅＩ２Ｃｂｕｓｐｒｏｔｏｃｏｌ。ｈｅｔｂａｓｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｈｅｔａｎａｌｏｇｖｉｄｅｏｄｅｃｏｄｉｎｇｃｈｉｐＳＡＡ７１１３ｗｏｒｋｓａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｒｅｇｉｓｔｅｒｓｅｔ，ｎｄａｐｒｅｓｅｎｔｓａＳＡＡ７１１３ｉｎｉ — ｔｉｌｉａｚａｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ，ｏｖｅｒｖｉｅｗｓｅａｃｈｍｏｄｕｌｅｏｆｈｅｔＩ２Ｃｂｕｓｉｎｄｅｔａｉｌ，ｎｄａｉｓｇｉｖｅｎｉｎｈｅｔｒｅｇｉｓｔｅｒｃｏｎｉｇｆｕｒａｔｉｏｎｏｆｈｅｔｃｈｉｐ

(带有源代码)基于FPGA的模拟I2C接口设计与实现

研究生课程设计论文题目：基于FPGA的模拟IIC接口设计与实现课程名称：FPGA及片上系统SOPC应用任课教师：宋树祥（教授）殷严刚（讲师）学院：电子工程学院班级： 12 级电子与通信工程学号： *******xxxx姓名： xxx2012 年 12 月 30 日目录1 IIC 总线特点及工作原理概述 (3)1．1 IIC总线特点 (3)1．2 IIC总线工作原理 (4)1．2．1总线的构成及信号类型 (4)1．2．2 总线基本操作 (5)1．3 控制字节 (5)1．4 写操作 (6)1．5 读操作 (6)1．6 7位的地址格式介绍 (7)2 IIC模块的硬、软件设计 (8)2．1 IIC模块硬件设计 (8)2．1．2 分频模块设计(Division_1_500HZ) (9)2．1．3 IIC总线接口模块设计(IIC_Interface_Bus) (9)2．1．4 显示模块设计(Led_Seg_Display) (10)2．1．5 硬件模块总体设计思想及总体电路原理图 (11)2．2 IIC模块的verilog HDL代码设计 (12)3 IIC接口模块的功能实物测试（基于EP2C20Q240C8） (14)4 IIC接口模块设计的改进 (16)参考文献 (17)附录部分源代码 (18)基于FPGA的模拟IIC接口设计与实现摘要：本文简述了IIC总线的特点；介绍了基于FPGA 的模拟IIC总线接口模块的设计思想；设计并编写了基于Verilog HDL语言来实现部分IIC总线接口功能的程序代码，同时给出了基于目标板的硬件实物测试图。

关键词：IIC 总线接口FPGA Verilog HDL EP2C20Q240C8在进行FPGA的开发时，利用EDA 工具设计芯片实现系统的功能已经成为支撑电子设计的通用平台，并逐步向支持系统级的设计方向发展。

模块化的设计思想在软件设计过程中越来越被重视。

IIC总线是Philips 公司推出的双向两线串行通讯标准，具有接口线少、通讯效率高等特点。

基于FPGA开发系统的LED显示模块设计—本科毕业论文(设计)

毕业设计诚信声明书本人郑重声明：在毕业设计工作中严格遵守学校有关规定，恪守学术规范；我所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果，设计中所引用他人的文字、研究成果，均已在设计中加以说明；在本人的毕业设计中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据。

本设计和资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。

学生签名：年月日目录前言 (3)第一章基于FPGA开发系统的LED显示模块设计要求 (5)1.1 选择芯片 (5)1.2 绘制电路原理图 (5)1.3 绘制印刷版图并制作硬件电路 (5)1.4 编写程序并仿真 (5)1.5 下载调试 (5)第二章 EDA 技术和可编程逻辑器件 (6)2.1 电子设计自动化EDA技术 (6)2.1.1 EDA技术及其发展历程 (6)2.1.2 EDA技术的基本设计方法的两次飞跃 (6)2.2 可编程逻辑器件 (6)2.2.1 可编程逻辑器件简介 (7)2.2.2 FPGA简介 (7)2.2.3 使用FPGA器件进行开发的优点 (8)2.2.4 FPGA设计的开发流程 (11)2.3 硬件描述语言VHDL及数字系统设计方法 (12)2.3.1 硬件描述语言VHDL简介 (12)2.3.2 利用硬件描述语言VHDL设计数字系统 (12)第三章数码管显示控制电路的设计 (14)3.1 显示控制电路的介绍 (14)3.2 系统结构和模块划分 (15)3.2.1 时钟发生器 (17)3.2.2 扫描信号发生器 (17)3.2.3 显示缓存器 (18)3.2.4 多路选通器 (19)3.2.5 七段译码器 (19)3.2.6 闪烁模块 (21)第四章数码管显示电路的综合与仿真 (22)4.1 FLEX10K系列器件介绍 (22)4.1.1 FLEX10K的结构 (22)4.1.2 FLEX10K系列器件的特点 (23)4.2 绘图工具Protel介绍 (23)4.3 开发工具MAX+PLUSII介绍 (24)4.4 显示控制电路的综合 (25)4.4.1 系统综合的概述 (25)4.4.2 控制电路模块的仿真 (28)第五章结束语 (46)参考文献 (47)致谢 (48)摘要：可编程逻辑器件的飞速发展及其越来越广泛的应用于电子信息产业的各个领域，使得可编程逻辑器件的电路设计显得越来越重要，本文介绍的就是利用现场可编程逻辑器件FPGA实现对数码管的显示的管理和控制。

基于FPGA的全彩色LED点阵显示屏控制器的设计

结论
本次演示设计了一个基于FPGA的全彩色LED点阵显示屏控制器，实现了高清晰度、高色彩还原度的图像显示。通过实验验证，我们发现控制器在显示效果和稳定性方面均表现出色。然而，在实验过程中仍然存在一些问题，如闪烁和存储器延迟等问题，需要进一步研究和优化。
展望未来，我们将继续深入研究LED点阵显示屏控制器的相关技术，进一步提高控制器的性能和稳定性。我们也将探索更加先进的图像处理算法和优化技术，以实现更加出色的显示效果和更加灵活的应用场景。相信在不断的研究和努力下，基于FPGA的全彩色LED点阵显示屏控制器将会在更多领域得到广泛应用，为社会的发展和进步做出积极的贡献。
然而，在实验过程中也出现了一些问题，如显示屏在显示过程中出现闪烁现象。经过分析，我们发现这是由于图像处理算法中的色彩空间转换过程中亮度值调整不当所致。通过调整亮度值，闪烁问题得到了解决。此外，我们还发现存储器模块在数据传输过程中存在延迟，影响了显示效果。针对这一问题，我们优化了存储器模块的数据传输机制，提高了数据传输速度，从而提高了显示屏的显示效果。
2、输入输出接口设计：采用VGA接口作为输入接口，将PC或其他设备的图像信号输入到FPGA中。输出接口采用HDMI接口，将处理后的图像信号输出到LED点阵显示屏。
3、图像处理算法：采用基于RGB色彩模型的图像处理算法，将输入的VGA信号进行色彩空间转换、分辨率缩放、亮度调整等处理，以满足LED点阵显示屏的显示要求。
2、软件架构：采用分层设计思想，将软件分为驱动层、算法层和显示控制层。驱动层主要负责硬件设备的初始化和控制；算法层实现图像处理算法；显示控制层负责将处理后的图像信号输出到LED点阵显示屏。
实验验证
为了验证控制器的效果，我们进行了一系列实验。首先，我们通过VGA接口将一个1024x768分辨率的彩色图像输入到控制器中，然后将处理后的图像信号输出到400x400像素的全彩色LED点阵显示屏上。实验结果表明，控制器能够实现高清晰度、高色彩还原度的图像显示，且响应速度较快，无明显延迟。

基于FPGA的LED显示屏控制方案

基于FPGA的LED显示屏控制方案概述随着需求的增加，许多电子设备和系统需要具有更高的性能，并且需要更高效的数据处理。

这些设备和系统需要实现更多的功能，需要数据存储更可靠，并需要更快速地处理数据。

现在有许多解决方案，其中包括基于FPGA的解决方案。

本文将讨论基于FPGA的LED显示屏控制方案。

FPGA概述FPGA是一种可编程逻辑门阵列（PLA），其在电子领域有着广泛应用。

与传统的ASIC（特定应用集成电路）不同，FPGA具有可编程的门电路。

因此，FPGA的功能可以在设计时通过编程进行定制化。

FPGA的应用范围很广泛，包括通信、计算机、嵌入式系统等等。

LED显示屏概述LED显示屏主要由LED点阵组成，其在各种场合都有广泛的应用。

例如：室内的广告牌、室外的公告牌、舞台背景幕等等。

在这些应用中，LED显示屏可以显示图像、文字和动态影像等各种内容。

此外，LED显示屏也可以用于显示环境温度、湿度或其他各种数据。

基于FPGA的LED显示屏控制方案基于FPGA的LED显示屏控制方案可用于设计各种LED显示屏，下面是实现这个目标的基本步骤：1. FPGA系统设计FPGA系统模块化设计需要采用标准的设计方法，使用VHDL或Verilog HDL等基本的设计语言，进行逻辑功能的实现。

通常这些模块包括时钟模块、程序存储模块、输入输出模块、控制器模块等。

2. 帧控制器设计基于FPGA的LED显示屏需要一个单独的控制器模块来完成任务。

FPGA的设计人员需要设计此控制器模块。

在控制器中，我们可以采用一种帧的高速重复显示，这可以使用同一模块来完成大部分图像操作。

3. 显示控制器设计显示控制器用于执行具体的显示功能，在LED驱动器下进行控制，并为数据的输出提供信号。

例如，如果我们要做一个汽车行车记录仪，我们可以将控制器模块中的显存用于存储数据，该数据将由LED显示模块驱动。

4. 驱动器设计LED驱动器是一个必要的模块，它用于将信号转换为LED点阵中的亮度（即灰度）控制。

基于FPGA的I2C总线控制器设计

基于FPGA的I2C总线控制器设计作者：李小琼来源：《数字技术与应用》2014年第01期摘要：文章简要介绍了I2C总线的规范，给出了用FPGA实现I2C总线控制器各个功能模块的详细设计方法，从代码移植方面分析了数据缓存的编码方法，并对该I2C总线控制器进行了仿真验证。

关键词：I2C总线 FPGA 代码移植中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）01-0005-02Abstract：This paper briefly introduces the specification of an I2C BUS，it describes detail design method of every function module using FPGA implements I2C BUS controller，and analysis coding method of data buffer module from the point of the code migration ，and the design passes the testing of behavioral simulation and function verification.Key Words：I2C BUS FPGA code migration1 引言I2C总线是荷兰飞利浦PHILIPS开发的一种实用、可靠的双向二线制同步串行总线，只需要两条总线进行数据传输。

目前市场上虽然有专用I2C总线接口芯片，但是地址可选范围小，性能指标固定、功能单一、使用不方便，利用可编程器件FPGA方便的实现I2C总线通讯接口，具有高速、易调试等特点，同时大大减少了系统的开发时间。

文章设计的I2C总线控制器传输速率支持100kbit/s， 400kbit/s及3.4Mbit/s，完全符合I2C总线规范[1]，可作为一个IP核方便地嵌入到SOC系统中。

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和有效性。其次，由于接口直接在组件上，ＩＩＣ占用的空
表１主要寄存器
间非常小，同时其连线也少。本文通过利用Ｖｅｒｉｌｏｇ语言，采用模块化设计思想，
设计了基于ＦＰＧＡ的ＯＬＥＤ微显示器的ＩＩＣ接Ｉ：１的ＩＩＣ
ＳＤＡＳＣＬ
图１ＩＩＣ控制模块
图３读数据存储模块
ＦＰＧＡ采用Ａｌｔｅｒａ公司ＣｙｃｌｏｎｅＩＩ系列中的ＥＰ２Ｃ８一
２．３数据读写模块
Ｑ２ｏ８ｃ８。ＥＰ２Ｃ８Ｑ２Ｏ８Ｃ８拥有８２５６个逻辑单元、１．１Ｍｂｉｔ
ＤｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＩＩＣｉｎｔｅｒｆａｃｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｕｌｅｏｆＯＬＥＤｍｉｃｒｏｄｉｓｌａｙｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ
ＲａｎＦｅｎｇ，ＨｅＬｉｎｑｉ，ＣｈｕＣｈｕ（ＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＲ＆ＤＣｅｎｔｅｒ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００７２，Ｃｈｉｎａ）
ｉｌｏｇｌａｎｇｕａｇｅａｎｄａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅｍｏｄｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｕｌｅｉｎｃｌｕｄｅｓｗｒｉｔｉｎｇｄａｔａｓｔｏｒａｇｅｍｏｄｕｌｅ，ｒｅａｄｉｎｇｄａｔａｓｔｏｒａｇｅｍｏｄｕｌｅ，ｄａｔａｒｅａｄｉｎｇａｎｄｗｒｉｔｉｎｇｍｏｄｕｌｅ，ｗｈｉｃｈｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｒｅａｄａｎｄｗｒｉｔｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＯＬＥＤｍｉｃｒｏｄｉｓｐｌａｙｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｇｉｓｔｅｒｓａｅ・ｃｕｒａｔｅｌｙａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．
接口，最高数据率可以达到２６０Ｍｂ／ｓ，完全满足本系统
要求的６０ＭＨｚ系统时钟需求。与其他ＦＰＧＡ产品不同，
ＣｙｃｌｏｎｅＩＩＦＰＧＡ性能提高了６０％，同时功耗降为原来的
器中。图３为读数据存储模块。
通过对ＯＬＥＤ微显示器及Ｉ１Ｃ接口的分析，基于ＦＰＧＡ设计了ＯＬＥＤ微显示器ＩＩＣ接口的ＩＩＣ控制模块，
如图１所示。该控制模块包括写数据存储模块、读数据
存储模块和数据读写模块。写数据存储模块用于存储从
机地址、寄存器地址以及寄存器写人数据，读数据存储模块用于存储从机地址、寄存器地址以及寄存器读人数
据，数据读写模块用于读写相应的数据。
储器和读人数据存储器，每一个存储单元大小为８ｂｉｔ，
善的全双工同步数据传送Ｉ４】。工作时，ＳＤＡ和ＳＣＬ必须
通过外部控制器经电阻上拉至１．８Ｖ／３．３Ｖ电源。ＯＬＥＤ
２．２读数据存储模块
ＩＩＣ能以双向数据线（ＳＤＡ）和时钟线（ＳＣＬ）实现完
读数据存储模块由ｒｅｇ型数据存储８ｂｉｔ数据，包括从机地址加读标志位，由ｍｅｍｏ￣型数据构成寄存器存
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＯＬＥＤｍｉｃｒｏｄｉｓｐｌａｙ；ｍｏｄｕｌａｒｄｅｓｉｇｎ；ＦＰＧＡ；ＩＩＣｉｎｔｅｆｒａｃｅ
微显示器 …是一种特殊形态的显示器，它自身物理尺寸很小，但却可以通过光学系统产生大屏幕显示效果，
储模块、数据读写模块，从而准确而有效地完成对ＯＬＥＤ
微显示内部寄存器的读写操作。
１ｌｌＣ接口的控制方案
１．１ＯＬＥＤ微显示器
本设计采用的ＯＬＥＤ微显示器是由云南北方奥雷
显示器只能作为从机使用，所有读／写操作必须由主机
来实现。１．３控制方案概述
用于存储寄存器地址和寄存器读人数据，存储单元的数
量可以根据需要自行定义。
自定义的存储单元的数量决定了寄存器存储器和读入数据存储器的大小。读数据存储模块内部有一个与数据读写模块通信的计数变量，通过改变计数变量，可将寄存器存储器中新的地址传输给读写数据模块，并将从读写数据模块传回的寄存器数据存储到读数据存储
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓａｎｅｗｍｉｃｒｏｄｉｓｐｌａｙ，ＯＬＥＤｍｉｅｒｏｄｉｓｐｌａｙｈａｓｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅＯＬＥＤｍｉｅｒｏｄｉｓｐｌａｙｍｏｓｔｌｙｕｓｉｎｇ
准确而有效地实现了对ＯＬＥＤ微显示内部寄存器的读写操作。
关键词：ＯＬＥＤ微显示器；模块化设计；ＦＰＧＡ；ＩＩＣ接口
中图分类号：ＴＰ３３２；ＴＮ２７文献标识码：Ａ文章编号：０２５８－７９９８（２０１３）０５－００１５－０３
所示
示位置、亮度、对比度、色度、ｉｌｉｐｓ公司开发的一种用于芯片间通信的串
行传输总线，它由串行时钟线ＳＣＬ和串行数据线ＳＤＡ完
成全双工数据传送。ＩＩＣ最主要的优点是其具备简单性
主要应用于投影机和近眼显示系统。近年来，随着有机发光技术的兴起，基于ＯＬＥＤ（有机发光二极管）的微显示器也开始逐渐发展。ＯＬＥＤ微显示器具有主动发光、固态显示、超轻超薄、色彩丰富、驱动电压低、响应速度
德光电科技股份有限公司生产的ＳＶＧＡ０５０ＳＣ低功耗
快、温度适应范围广、功耗低等优点。目前，大多ＯＬＥＤ
微显示器都采用ＩＩＣ接口［２］，通过ＩＩＣ接口控制ＯＬＥＤ微显示器内部寄存器，从而实现对显示模式、显示方向、显
内部ＲＡＭ、１５０个１８ｘ１８乘法器、４个ＰＬＬ环和８５个Ｉ／Ｏ
数据读写模块是ＩＩＣ控制模块中最为重要的部分，对ＯＬＥＤ微显示内部寄存器的读写操作主要由其完成。数据读写模块的设计主要包括ＳＣＬ的设计以及状态机的设计。图４为数据读写模块。
ＩＩＣｉｎｔｅｆｒａｃｅ，ｗｅｄｅｓｉｇｎｅｄｔｈｅＩＩＣｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｕｌｅｆｏｒＯＬＥＤｍｉｃｒｏｄｉｓｐｌａｙＳＩＩＣｉｎｔｅｆｒａｃｅｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡＥＰ２Ｃ８Ｑ２０８Ｃ８ｕｓｉｎｇＶｅｒ－
一
半，非常经济实用【５】。
２ＩＩＣ控制模块设计
２．１写数据存储模块
ＩＩＣ接口．利用Ｖｅｒｉｌｏｇ语言，采用模块化设计思想，设计了基于ＦＰＧＡＥＰ２Ｃ８Ｑ２０８Ｃ８的ＯＬＥＤ微显示器的ＩＩＣ接口的ＩＩＣ控制模块，该控制模块包括写数据存储模块、读数据存储模块、数据读写模块，从而