基于FPGA的LCD顯示遠程更新的設計方案及原理圖

　　二 設計模型

　　2.1 應用場景

　　智能交通提示最重要的應用場合就是城市公路系統。比如在一個路段的十字路口，在正常情況下司機會按照即定的路線行走。但如果有一個LCD顯示牌，提前告知司機四條路段的路況信息，比如某路段有臨時交通管制，禁止車輛通行，這時司機就可以提前避開，繞路而行，這樣就可以為司機節省大量的時間及不必要的往返路途。也能起到減少能源的消耗，汽車尾氣的排放等。再比如，如果有LCD顯示牌能提前提示某一路段有堵車現象。司機們就可以提前繞開堵車路段，避免堵車越來越嚴重的情況，減輕堵車的程度，使道路更加的流暢。

　　對于即將要發生的因修路等需禁止通行的路段，LCD的遠程更新系統也可以通過按鍵操作重點提示。有四個按鍵對應著十字路口的四個方向，當有某個鍵被按下時，LCD顯示遠程更新系統就中斷正常的循環顯示，直接跳轉到對應路段的信息顯示一段時間后回正常循環顯示模式。

　　圖1功能演示圖

　　2.2結構和系統模型

　　(1)基本結構圖

　　要顯示的內容通過TCP/IP進行傳輸與更新，沒有了距離的限制，可以在遠程實現更新。需要更新的LCD顯示內容共有四部分組成，在一段時間內LCD只能顯示其中的一個部分,并循環進行顯示。由Nexys3開發板上的四個按鍵控制跳轉。Nexys3 FPGA開發板通過RJ45口接收到信號后，PHY模塊對IP包進行拆分，恢復成原始信號。由 MicroBlaze 軟核存入Cellular RAM中，并按照順序在LCD上進行分段顯示。當MicroBlaze 檢測到有按鍵按下時，MicroBlaze軟核處理器響應中斷，并進行中斷處理，顯示相應按鍵對應的部分信息，一段時間后，返回中斷前的狀態。

　　圖2 基本圖

　　(2)MicroBlaze結構圖

　　圖3 MicroBlaze軟核結構圖

　　Ethernet MAC 接收計算機發送的數據后拆分IP包,然后送入MicroBlaze處理,由MultriProt Memory Controller控制存入 Local Memory中,然后按照順序進行循環顯示,顯示時間由 Timer/PWM控制,當有按鍵按下時,通過GPIO傳送入MicroBlaze軟核,由 Interrupt Controller 控制進行中斷,將當前信息存入堆棧,后跳轉到按鍵指定處進行顯示Timer/PWM控制顯示一段時間后,返回中斷前的狀態繼續正常循環顯示.Customer Coprosser協助 MicroBlaze處理數據.

　　(4)以太網模塊圖

　　圖4 以太網結構圖