FPGA在平板显示器中的应用

FPGA在平板显示器中的应用,第1张

  平板电视是增长最快的一类新型消费电视。电视市场上的平板显示器有三种类型:LCD、等离子和背投(DLP)。     

  凭借较低的价格和完备的特性,赛灵思Spartan-3系列独特的定位使其适用于各种数字消费类系统。其中正被广泛采用的市场之一就是平板显示器 (FPD)市场。让我们来看看FPGA在FPD系统中的一些典型用法。

  前端预处理

  数字RGB信号在馈入主图像处理引擎之前一般要进行某些预处理。这种预处理可以是离散传统变换、解密或隔行扫描/解隔行扫描处理。通常,这就是 FPGA结合用户的图像处理ASIC或ASSP的一般用法。一个通常用法就是辅助ASSP进行图像缩放和解隔行扫描处理。 

  核心处理

  虽然核心图像处理通常采用标准ASSP或定制ASIC来实现,但有时也会采用FPGA来实现某些定制处理。通过联手AllianceCORE和XPERTS等合作伙伴,赛灵思可提供一系列知识产权核,以简化这些功能的设计。

  此类功能的一些例子包括伽马校正、图像缩放 (image scaling)、边缘检测、锐化、对比度和帧缓冲器。用户使用的部分IP内核有:

  * 颜色空间转换器

  * JPEG编解码器

  * 离散余弦变换

  * MPEG视频编码器/解码器

  图1显示了可以在FPGA中实现的各种典型的FPD功能。  

 FPGA在平板显示器中的应用,第2张


  接口

  很多情况下,FPGA被用来实现到屏幕或外部存储器的接口。Spartan-3支持低摆幅差分I/O标准(如小摆幅差分信号[RSDS]),以及其它单端标准如 SSTL/HSTL 等。

  FPGA 还可用于实现定时控制单元(TCON),以控制水平和垂直像素显示格式。TCON 或多或少是个垂直和水平显示计数器。Spartan-3架构中有大量的触发器和一个内置进位链,可以高效地实现该功能。同时,Spartan-3 FPGA还拥有丰富的差分 I/O 通道,因此其架构对于实现更高I/O密集度的设计极为高效。甚至很小的一个Spartan-3E 器件也拥有足够的差分I/O资源来驱动一个大的LCD和等离子屏幕。

  在许多设计中,客户常常需要有一个到高速 DDR 外部存储器的接口。赛灵思提供参考设计和应用说明,帮助用户在Spartan-3结构内构建高效的存储器控制器。

  目前,Spartan-3 FPGA已在平板显示器系统中成功地实现了以下功能:

  * SD/HD 颜色空间转换

  * 4:4:4 到 4:2:2 向下采样

  * 数字RGB-到-USB读卡器功能

  定时控制和平板RSDS驱动器

  图像压缩/解压缩

  FPGA解决方案的可编程特性降低了新系统设计中存在的内在开发风险。凭借其大量其它特性,如多I/O组、片上数字时钟管理器、以及扩展块内存和分布式内存,FPGA器件还可高效地实现许多控制/连接逻辑功能,从而有效地缩小尺寸并降低复杂度和系统成本。

 

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原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/2474460.html

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