《可编程逻辑器件》研究生课程设计实验
下列各图表分别为某型号液晶显示器(400*240像素)的驱动框图;输入信号说明表;输入信号时序图以及输入信号参数表。表中IRD对应于接口定义文件中的RED, IGD对应用接口定义文件中的Green,IBD对应Blue, DE对应Data-En, HSYNC对应/HSYNC, VSYNC对应/VSYNC.
请根据以上图表的参数和时序波形图,设计一个基于FPGA的液晶显示控制模块。该模块可以产生相应的显示控制时序波形,并对该液晶屏输出黑白隔行显示、黑白隔列显示、红绿蓝隔行显示、红绿蓝隔列显示四种显示模式。这四种显示模式由两个外部控制信号in1、in2控制。
要求:
1、本设计实验完成后需撰写设计报告,并用A4纸打印,于2016年1月14日上午考试当天上交。以满分40分计入期末考核成绩。
2、设计报告封面需注明学号、姓名、专业。
3、设计报告必须包括但不限于以下内容:
(a) 设计源代码及testbench代码(10分)
(b) RTL级电路图、功能仿真波形图(10分)
(c) 文本格式的时序约束文件(.SDC文件)、时序约束报告(10分)
(e) 分析设计可以达到的性能指标。包括资源占用率、关键路径延迟、可以达到的最高时钟频率Fmax等参数,并给出改进的建议。(10分)
注意:
1、本设计统一指定Cyclone系列芯片EP1C12Q240C8为设计芯片。 外部晶振产生40Mhz的时钟通过该芯片的专用时钟输入管脚输入芯片。芯片内部实现4分频后产生10Mhz时钟作为液晶显示器的DOTCLK输入。
2、本设计统一指定外部输入信号如下:
外部晶振的输入时钟信号Clk;异步清零信号clr(该信号低电平有效,检测到该信号持续为低20ns时,FPGA所有输出信号为零);同步的使能信号en(该信号高电平有效,当检测到该信号持续为高20ns时,FPGA输出相应的控制时序波形开始工作);两路显示模式控制信号in1、in2(只有持续时间大于100ns才是有效的输入)。时序约束时统一以上这些输入信号的输入最小延迟为1.2ns, 输入最大延迟为3.7ns。
3、本设计统一指定的外部输出信号如图一所示。只包括IRD[5,0]; IGD[5,0]; IBD[5,0]; DOTCLK; DE; HSYNC; VSYNC几种管脚,并且时序约束时统一以上这些输出信号的输出最小延迟为1.8ns, 输出最大延迟为3.5ns。
4、所有的输入信号要求绑定在芯片EP1C12Q240C8的bank1,所有的输出信号要求绑定在芯片EP1C12Q240C8的bank3。