怎样用FPGA来设计LED的驱动？

只看该作者 · 2009-8-13 11:01

我的意思是用FPGA驱动做显示器背光的LED阵列。控制LED的亮暗根据画面变化。

麻烦大侠说说怎么用FPGA驱动LED就行，整体上介绍下流程，思路清楚就好。多谢！

只看该作者 · 2009-8-14 11:50

整个设计分为三个部分：
底层接口驱动，
上层接口，
图像处理。

底层接口驱动：这个是参照LED整列的驱动芯片的datasheet来做，在底层你所需要了解的是驱动芯片的接口，对应管脚的功能，然后LED驱动芯片的指令和数据传输的时序。这个是接口，整个设计都是在这个基础上建立的，首先底层控制要做好。

上层接口：你发挥的空间来了，上层接口是连接图像和底层的桥梁。在这一层你要给图像处理留出一定量的控制信号~~图像层不了解底层接口驱动，他只管按照一副特定的图像发数据去刷新LED，但是他发的东西根本没有时序和指令的概念~~（他啥也不懂~~你做的这个接口就是翻译）那么这个时候你发挥的空间有：

1指令集：这套指令集的用途是区分图像层到底是要你传什么东西。这个你可以随意定义，例如图像层连发5个0x25，你就把led屏幕清掉。或者图像层发了3个0x11然后你就知道后面发的东西全部是数据。要求你去刷新。这个是你做~然后写出一份文档，告诉图像层（图像层的东西不一定是你做的）你的指令。让图像层按照你的思路去做（这个指令集完全你说了算~~）

只看该作者 · 2009-8-14 11:50

2辅助功能：你同时也可以做出一套辅助检测功能。这个功能是你往图像层返回的数据，其中包括链路的检测和状态检测。这个东西你做出来了以后是要反过来扔给图像层的，让图像层知道现在下面底层芯片是不是工作正常。然后有没有什么东西挂了等等（这个是要你实现的，你要是不做也行~但是图像层就不知道下层的情况。）

图像层：图像层的东西比较复杂，你说的复杂的控制算法，如果说是底层控制的话，应该扔在底层做~~而且不会很复杂。图像层主要是生成命令或者图像。这个倒是比较难~~一般都是扔给cpu做或者扔给NIOS/microblaze/powerpc(都是fpga内部集成的软核)。他们做。他们利用软件来生成图像。下发给上层接口。再由上层接口译码以后放到底层驱动上面。底层驱动输出给驱动芯片。

一般而言。FPGA内部逻辑资源可以做到上层接口，但是如果你要做图像层的，那么可能需要SOC来解决。在fpga内部生成个CPU核，烧软件进去。

只看该作者 · 2009-8-14 11:51

整个设计分为三个部分：
底层接口驱动，
上层接口，
图像处理。

底层接口驱动：这个是参照LED整列的驱动芯片的datasheet来做，在底层你所需要了解的是驱动芯片的接口，对应管脚的功能，然后LED驱动芯片的指令和数据传输的时序。这个是接口，整个设计都是在这个基础上建立的，首先底层控制要做好。

上层接口：你发挥的空间来了，上层接口是连接图像和底层的桥梁。在这一层你要给图像处理留出一定量的控制信号~~图像层不了解底层接口驱动，他只管按照一副特定的图像发数据去刷新LED，但是他发的东西根本没有时序和指令的概念~~（他啥也不懂~~你做的这个接口就是翻译）那么这个时候你发挥的空间有：

1指令集：这套指令集的用途是区分图像层到底是要你传什么东西。这个你可以随意定义，例如图像层连发5个0x25，你就把led屏幕清掉。或者图像层发了3个0x11然后你就知道后面发的东西全部是数据。要求你去刷新。这个是你做~然后写出一份文档，告诉图像层（图像层的东西不一定是你做的）你的指令。让图像层按照你的思路去做（这个指令集完全你说了算~~）

2辅助功能：你同时也可以做出一套辅助检测功能。这个功能是你往图像层返回的数据，其中包括链路的检测和状态检测。这个东西你做出来了以后是要反过来扔给图像层的，让图像层知道现在下面底层芯片是不是工作正常。然后有没有什么东西挂了等等（这个是要你实现的，你要是不做也行~但是图像层就不知道下层的情况。）

图像层：图像层的东西比较复杂，你说的复杂的控制算法，如果说是底层控制的话，应该扔在底层做~~而且不会很复杂。图像层主要是生成命令或者图像。这个倒是比较难~~一般都是扔给cpu做或者扔给NIOS/microblaze/powerpc(都是fpga内部集成的软核)。他们做。他们利用软件来生成图像。下发给上层接口。再由上层接口译码以后放到底层驱动上面。底层驱动输出给驱动芯片。

一般而言。FPGA内部逻辑资源可以做到上层接口，但是如果你要做图像层的，那么可能需要SOC来解决。在fpga内部生成个CPU核，烧软件进去。

还有FPGA控制LED驱动芯片嘛。FPGA内部资源的核心电压是1.2v。但是IO口的电压可以由VCC来控制（这个比较牛。所以FPGA功耗小）举例：你可以把一个bank全部接上3.3v TTL电平。那么这个bank上面的所有管脚都输出3.3v。而内部逻辑资源是1.2v控制的，只不过输出是3.3v（1.2=》3.3有点像电压转换芯片）所以你只要做的事情就是~知道led驱动芯片的控制电平~。然后在输入输出的时候用对应电源芯片连到fpga的IO Vcc管脚上面。就ok~

只看该作者 · 2009-8-14 11:51

第一是公式，背光亮度是平均值我知道了。但是背光亮度是什么的平均值？是(R+G+B)x点数=亮度？还是max（Rx点数，Gx点数，Bx点数）单独通道的背光单独计算？这个我不太明白。但是这个不影响以后操作。（我觉得可能是取的是单个色道中最大的那个分量，只是猜想。）

第二是，是不是RGB灰阶与背光亮度是分开控制的？（我想想应该是分开控制的，可能是一块芯片但是是两个不同的控制）

第三是，存储，存储这个问题挺严重的，小的led可能还好控制点，如果LED太大，那么可能导致的是你FPGA内部存储空间不够~~有时间的话可能要确定一下对应的FPGA型号。

第一是图像的缓存，没什么好说的，一定要缓存否则就没办法进行下一步操作。

第二个是一个累加器，用来累加对应的东西。（这个要看你的算法是什么样子的。）

第三个就是转化器，你这个图像层由于设计亮度和灰度，这个比较讨厌的就是这个了。因为你要完全计算出平均值然后再进行操作。这个比较麻烦。因为只有当你得出LED块的平均亮度以后才能完成这步。一个周期太长。这个比较麻烦。

我只能先想这么多了.

怎样用FPGA来设计LED的驱动？

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