EP1C6Q240C8实现LCD滚屏

　　引言

　　Nios II系列软核处理器是Altera的第二代FPGA嵌入式处理器，其性能超过200DMIPS，ALTERA的Stratix、Stratix GX、Stratix II和Cyclone系列FPGA全面支持Nios II处理器。Nios II系列支持60多个外设选项，开发者能够选择合适的外设，获得最合适的处理器、外设和接口组合，而不必支付根本不使用的硅片功能。本文采用CycloneTM器件中的EP1C6Q240C8来实现雷达仿真电路显示模块的设计。

        文章以T6963C控制的240×128LCD液晶显示屏模块阐述了一种基于EP1C6Q240C8处理器的液晶显示屏的滚屏显示的软硬件控制方法，并给出硬件原理图与部分软件代码。本方案对于NIOS II系统其他模块的开发具有借鉴意义。

　　1 硬件设计

　　本系统的硬件结构如图1所示，主要包括以下部分：

　　

 

　　图1 系统硬件结构

　　1.1 EP1C6Q240C8及其配置芯片

　　本文系统中的处理器选用的是采用Altera公司提供的Cyclone系列的EP1C6Q240C8，该芯片采用240脚的PQFP封装，提供185个IO接口。

　　该芯片拥有5980个LEs;可提供92160bit的ram;芯片内部还自带有2个锁相环，可以在高速运行的时候保证系统时钟信号的稳定性。

　　在Nios II的硬件电路，通常使用Altera串行配置器件来存储FPGA配置文件*.Sof。

　　Altera串行配置器件可提供在系统编程(ISP)和多次编程能力，能够使FPGA和配置器件能够以最低的价格实现完整的可编程芯片系统(SOPC)解决方案。标准型配置器件，包括EPC2、EPC1、EPC1441、EPC1213、EPC1064和EPC1064V。本文使用EPC2配置器件。使用时，首先使用下载电缆将计算机生成的FPGA配置文件*.Sof使用programmer烧入EPC2配置器件中，然后由EPC2配置器件控制配置时序对FPGA进行配置，一次烧写即可重复使用，编程完后可以脱离计算机工作。

　　1.2 存储模块

　　存储模块包括两部分：只读存储器和随机存储器。只读存储器用来存储用户程序和需要下载的文件。由于利用EP1C6Q240C8处理器的LCD滚屏设计是较为复杂的SOPC系统，用户程序和需要下载的文件较大，用EPCS来存储是不现实的。根据设计的具体要求选择存储容量为4Mbit的FLASH作为只读存储器， 并可使用flashprogrammer将*.elf和需要下载的文件烧入FLASH中，并在系统加电后实现调用。

　　随机存储器(RAM)主要是为了存放可执行代码和程序中用到的变量。由于所采用的处理器中的ram的存储容量较小，根据本文中设计电路的要求，采用8M的外部sram.

　　1.3 显示模块

　　LCD显示模块是由控制器、行驱动器、列驱动器和液晶显示屏等器件构成的。其核心部件LCD控制器是SOPC，它一方面提供与微控制器(即NIOS处理器)的接口，一方面连接行/列驱动器。通过对SOPC编程来实现对lcd的操作控制。本文采用的接口可编程芯片是T6963C来控制单色点阵图形LCD。

　　T6963C是一种内置控制器的图形液晶显示模块，其面向显示存储器的引脚有8根数据线(D7~D0)、16根地址线(AD15~AD0)和4根控制线，最多能管理64kB大小的显示存储器。T6963C单屏可以达到640×128像素，双屏可以达到640×256像素。

　　2 软件开发

　　基于NIOS II处理器的雷达仿真电路显示模块的软件设计主要是使用NIOS通过对LCD的控制器进行编程以达到对LCD进行显示控制来实现的，其软件实现方案主要包括以下几部分：