基于Altera FPGA的彩屏控制器的设计和实现 电子设备, 计算机, 控制器, 触摸屏, 嵌入式

yuyang911220

触摸屏技术方便了人们对计算机的操作使用，是一种极具发展前途的交互式输入技术，受到各国的普遍重视，并投入大量的人力、物力对其进行研发，使得新型触摸屏不断涌现［1］。特别是四线电阻式触摸屏具有制造工艺简单、成本低廉、使用方便等特点，已经被广泛应用于不同的电子设备［2］。        　　随着嵌入式技术的高速发展，尤其是CPLD/FPGA的出现，其基于SoPC技术的IP核的使用给开发人员带来了诸多方便。但在SoPC中并没有彩色触摸屏的IP核，因此需要自己编写硬件的时序控制［3］。本文提出一种基于FPGA的彩色触摸屏控制器的设计方案，通过单片FPGA芯片可以实现彩色触摸屏的驱动逻辑，从而实现硬件上时序控制，在此控制器的基础上可以进一步开发彩色触摸屏的IP核。
        　　1 彩色触摸屏控制器的设计
        　　1.1 总体结构及其工作原理
        　　彩色触摸屏控制器的总体结构如图1所示。

        　　

        　　该彩色触摸屏的控制器主要由TFT-LCD控制器和ADS7843芯片控制器两部分组成。由图1可以看出，TFT-LCD控制器的作用是将图像数据采集后，通过SDRAM进行缓冲，然后将图像数据输出给TFT-LCD。它的主要功能是完成图像数据的采集和缓冲、TFT-LCD的时序控制及最终数据在TFT-LCD上的显示。
        　　1.2 TFT-LCD控制器的设计
        　　图像数据经采集和缓冲之后，通过TFT-LCD的时序控制可以将数据按如图2所示时序图进行输出。本设计中采用的TFT-LCD的分辨率为480×272，其RGB数据位均为8 bit，可以显示16 777 216种颜色。其中，PCLK为LCD像素时钟信号，HSYNC为行同步信号，VSYNC为帧同步信号，VDEN为数据使能信号，VD［23:0］为LCD像素数据输出端口，tvpw、tvp、tvbp、tvfp分别为垂直同步脉冲、垂直扫描时间、垂直后回归、垂直前回归，thpw、thp、thbp、thfp分别为水平同步脉冲、水平扫描时间、水平后回归、水平前回归［4］。