基于FPGA的LCD顯示遠(yuǎn)程更新的設(shè)計(jì)方案及原理圖

　　二 設(shè)計(jì)模型

　　2.1 應(yīng)用場(chǎng)景

　　智能交通提示最重要的應(yīng)用場(chǎng)合就是城市公路系統(tǒng)。比如在一個(gè)路段的十字路口，在正常情況下司機(jī)會(huì)按照即定的路線行走。但如果有一個(gè)LCD顯示牌，提前告知司機(jī)四條路段的路況信息，比如某路段有臨時(shí)交通管制，禁止車(chē)輛通行，這時(shí)司機(jī)就可以提前避開(kāi)，繞路而行，這樣就可以為司機(jī)節(jié)省大量的時(shí)間及不必要的往返路途。也能起到減少能源的消耗，汽車(chē)尾氣的排放等。再比如，如果有LCD顯示牌能提前提示某一路段有堵車(chē)現(xiàn)象。司機(jī)們就可以提前繞開(kāi)堵車(chē)路段，避免堵車(chē)越來(lái)越嚴(yán)重的情況，減輕堵車(chē)的程度，使道路更加的流暢。

　　對(duì)于即將要發(fā)生的因修路等需禁止通行的路段，LCD的遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)也可以通過(guò)按鍵操作重點(diǎn)提示。有四個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)著十字路口的四個(gè)方向，當(dāng)有某個(gè)鍵被按下時(shí)，LCD顯示遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)就中斷正常的循環(huán)顯示，直接跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)路段的信息顯示一段時(shí)間后回正常循環(huán)顯示模式。

　　圖1功能演示圖

　　2.2結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)模型

　　(1)基本結(jié)構(gòu)圖

　　要顯示的內(nèi)容通過(guò)TCP/IP進(jìn)行傳輸與更新，沒(méi)有了距離的限制，可以在遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)更新。需要更新的LCD顯示內(nèi)容共有四部分組成，在一段時(shí)間內(nèi)LCD只能顯示其中的一個(gè)部分,并循環(huán)進(jìn)行顯示。由Nexys3開(kāi)發(fā)板上的四個(gè)按鍵控制跳轉(zhuǎn)。Nexys3 FPGA開(kāi)發(fā)板通過(guò)RJ45口接收到信號(hào)后，PHY模塊對(duì)IP包進(jìn)行拆分，恢復(fù)成原始信號(hào)。由 MicroBlaze 軟核存入Cellular RAM中，并按照順序在LCD上進(jìn)行分段顯示。當(dāng)MicroBlaze 檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，MicroBlaze軟核處理器響應(yīng)中斷，并進(jìn)行中斷處理，顯示相應(yīng)按鍵對(duì)應(yīng)的部分信息，一段時(shí)間后，返回中斷前的狀態(tài)。

　　圖2 基本圖

　　(2)MicroBlaze結(jié)構(gòu)圖

　　圖3 MicroBlaze軟核結(jié)構(gòu)圖

　　Ethernet MAC 接收計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)后拆分IP包,然后送入MicroBlaze處理,由MultriProt Memory Controller控制存入 Local Memory中,然后按照順序進(jìn)行循環(huán)顯示,顯示時(shí)間由 Timer/PWM控制,當(dāng)有按鍵按下時(shí),通過(guò)GPIO傳送入MicroBlaze軟核,由 Interrupt Controller 控制進(jìn)行中斷,將當(dāng)前信息存入堆棧,后跳轉(zhuǎn)到按鍵指定處進(jìn)行顯示Timer/PWM控制顯示一段時(shí)間后,返回中斷前的狀態(tài)繼續(xù)正常循環(huán)顯示.Customer Coprosser協(xié)助 MicroBlaze處理數(shù)據(jù).

　　(4)以太網(wǎng)模塊圖

　　圖4 以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖