基于SOPC技術的內存映射型LCD控制器設計

　　2．2 寄存器模塊(register_bank)

　　該模塊為Avalon總線從端口設備，可以通過NiosⅡ Processor設置和讀取顯存起始地址、顯示大小、顯示顏色位數及相關控制參數。

　　寄存器模塊中共定義了4個寄存器；顯存起始地址寄存器、顯示參數寄存器、控制寄存器和狀態寄存器。各寄存器的讀寫控制、定義及功能描述如表2所示。

　　其中，顯示參數寄存器(size)中“色數”標志位，值為1表示8位顏色顯示，值為0表示16位顏色顯示。狀態寄存器(status)大小為兩位，可與控制寄存器中的中斷位(Interrupt)配合使用，為保留位。控制器寄存器的定義如表3所示。

　　2．3 數據緩存模塊(line＿buffer)

　　該模塊設計采用了雙口RAM，由MegaWizard Plug-In Manager生成，其存儲空間約為一行數據所占的空間，用于暫存顯示數據。由于DMA不是直接將顯存中的數據傳給時序發生器，而在中間使用了雙口RAM做數據緩存，這樣DMA和時序發生器的讀、寫時序不必嚴格對應，簡化了結構設計。同時，用于16位彩色顯示時，可通過數據緩存模塊將總線32位的數據輸入變為16位的數據輸出給時序發生器；而在8位彩色顯示時，可通過數據緩存模塊將32位輸入變為8位輸出，實現了數據位數的轉化，方便的時序發生器內部的數據操作。

　　2．4 DMA模塊(image_dma)

　　該模塊為Avalon總線主端口設備，它負責向Avalon總線提供有效的地址、數據和寫請求信號，并在時鐘上升沿發起總線傳輸，讀取顯存中的數據；同時，DMA模塊產生寫數據緩存的地址和數據，將顯示數據正確地從顯存傳送到數據緩存。DMA模塊為三狀態的狀態機，包括空閑狀態、傳輸狀態、等待狀態，各狀態機邏輯關系如圖3所示。