基于DSP的彩色TFT-LCD数字图像显示技术研究

图6系统总流程图


本系统采用VHDL语言对CPLD要实现的功能进行行为描述，用Synthesis软件对VHDL源代码进行语法检查和逻辑综合后，在 ispLEVER3.0环境下对ispMACH4064V进行功能仿真、时序仿真、引脚I/O设置和分配，最后将生成的JEDEC文件用下载电缆写入 CPLD，生成实际的数字逻辑。


基于图像处理系统的性能分析


图像处理完毕后，需要显示给人进行观察和评价。人的视觉系统对色彩非常敏感，图像显示的色彩必须达到或超过人的分辨能力，才不致于丢失有用的图像信息。图像处理系统的图像显示必须达到真彩(18位色)显示。为达到嵌入式数字图像处理系统实时性要求，图像显示模块要尽少占用DSP资源，同时真彩显示意味着更大的数据吞吐量，这些都要求图像显示模块要有更快的处理速度。


本系统中，一帧图像共有320×240×3＝225Kb，DSP采用8位异步模式以25Mb/s的速率向FIFOAL422B写入图像数据，写一帧图像需9ms。若DSP以40ms为间隔刷新AL422B的图像数据，就可以实现平滑动态显示真彩数字图像。这样的数据吞吐速度可以很好地满足实时性要求。


与市场同类产品的比较：国内外市场上控制彩色TFT-LCD一般采用ARM等带TFT-LCD接口的MCU，或直接使用专用IC，甚至使用工控机来实现，这些方案都难以满足嵌入式系统对成本和功耗的要求。国内市场上，有少数几家公司采用可编程器件+存储器的技术开发出实用产品，大部分采用 SRAM作为图像数据存储器。由于要进行复杂的读写端口切换，这类产品一般采用高档可编程器件，同时降低图像显示品质，无法真彩显示，无法平滑地显示动态图像。而本课题实现了18位真彩显示，每秒25帧图像，动态图像可以平滑地显示，而且成本只有40元人民币，大大提高了产品的性价比。

结语


本文提出了一种基于DSP的彩色TFT-LCD数字图像显示解决方案，采用高性能DSP和基于DRAM的新型大容量FIFO存储器，用 CPLD实现了驱动TFT-LCD以及与DSP数据接口的所有时序。与市场上同类产品相比，本系统大大提高了图像显示品质和显示速度，降低了系统的功耗和成本，在嵌入式图像系统中有广泛的应用前景。