液晶显示控制器中存储体系结构的设计

摘要

液晶显示控制器是面向液晶显示应用的高集成度图形图像显示控制芯片，其主要作用是为电子信息设备所使用的液晶显示器件提供同步信号与显示数据，同时具备一定的图形图像处理和显示特效实现的功能。近年来，全球通信、网络、便携式产品需求增长，为液晶显示控制器芯片带来了广阔的市场空间，同时也促进了液晶显示控制器芯片朝着高集成度、功能多样化和低功耗的方向发展。
　　 随着各种显示设备对显示效果的要求越来越高，液晶显示控制器所需要的帧数据缓冲存储器容量也越来越大。同时，帧数据缓冲存储器是液晶显示控制器中最重要的组成部分，其结构和容量直接影响液晶显示控制器的应用范围和性能。本文在分析液晶显示控制器整体结构的基础上，针对液晶显示应用的特点，实现了两种液晶显示控制器存储体系结构。一种是使用数据压缩编码对显示数据进行压缩，从而达到节省存储器空间和降低存储器访问功耗的目的；另外一种则是采用外接显示存储器的方式来满足显示对存储器容量的需求。文中首先讨论了这两种结构的原理和基本操作，然后给出了关键部分的实现方法和仿真波形，并对存储器仲裁、地址译码等一些重要问题进行了分析。两种结构均在FPGA平台上进行了验证。同时，也使用0.18μm CMOS工艺进行了逻辑综合。论文的后两章给出了FPGA验证、综合的方法和结果。最后对整个设计的功耗进行了分析和优化。
　　 整个设计采用自顶向下（Top-down）的设计流程。使用Verilog硬件描述语言完成对液晶显示控制器的功能描述，并使用各种EDA工具进行实现和验证。FPGA验证、综合及功耗分析结果表明两种存储体系结构实用有效，达到了预期目标。