1. 研究目的与意义

基于verilog hdl的lcd控制器设计是工程实践性课题，主要的目的是培养学生将所学习的电路知识、集成电路生将所学习的电路知识、集成电路设计和集成电路cad的技能运用到实际的芯片设计中，结合半导体加工厂的制造工艺，完成具有一定专用功能的专用芯片的设计。

随着市场竞争的加剧，液晶显示器厂商的成本压力越来越大，必须采用更简单的线路设计实现液晶显示器的功能，以期降低成本，才能在市场竞争中立于不败之地。 lcd控制ic必将向高集成度方向发展，以满足市场需要。

而在lcd的应用以及市场方面，虽然手机仍然是中小尺寸液晶显示屏(lcd)的最主要应用设备，但便携导航设备(pnd)、数码相框和mp3/便携媒体播放器(pmp)等新型设备，正在该市场的销售额中占有越来越大的份额。由于这些产品所使用的显示屏大于手机所用的显示屏，因此在供应商的工厂中同样需要更多的面板，这对于lcd面板生产商来说是个绝好的机会。

2. 课题关键问题和重难点

本课题主要研究内容是基于fpga的lcd控制器，该课题涉及到fpga的应用，lcd驱动的研究，字符以及图像显示模式的研究等知识。并利用verilog写代码，eda工具仿真波形，用fpga验证，用版图工具生成版图，实现相关模块的设计，在fpga上实现对lcd的控制，显示任意中文，英文和图像。

课题难点：

1. 需要掌握fpga对lcd的控制方法，液晶模块指令集较为复杂，采用fpga设计需要定义的变量和状态将会很多；

3. 国内外研究现状（文献综述）

集成电路设计技术已经成为信息时代的关键技术之一，各行各业的智能化、信息化均离不开集成电路的应用。现代的超大规模集成电路(vlsi)设计也已经离不开计算机辅助设计(cad)，设计者需要系统了解集成电路cad的设计方法学和使用常用的cad软件。集成电路软件与实践，包括集成电路常用的cad的使用方法、流程、示例，集成电路的逆向分析方法与实践，数字、模拟集成电路设计及实例，从系统描述到版图的自动综合设计。抄自集成电路cad与实践书中。

在论文1中提出了一种基于fpga的tft-lcd控制器设计方案，通过片外增加显示存储器sdram，以及用于储存多种字库和图片的flash芯片，片内嵌入精简指令集和图形加速引擎的方法，增强在文字和图形控制上的灵活性。在系统模块层次划分的基础上，利用verilog硬件描述语言对各模块进行描述和设计，并在xilinx的xc3s500e上加以实现。测试结果表明，该系统可支持分辨率最大为800600的tft-lcd显示屏，刷新频率达到60hz,并支持图文混排显示等功能。

在论文2中针对目前使用arm内嵌lcd控制器或外部控制器件实现显示控制的技术存在着帧率有限,处理器负担重，成本高及专用性强等问题，提出一种采用fpga以及硬件软件化的方法实现lcd控制器，该设计具有实时显示，运用灵活及移植简单等优势。lcd控制器设计原理：由tft-lcd液晶屏显示原理可知，显示所需的主要控制信号有像素时钟信号、行/场同步信号以使是能信号。该方案的显示分辨率为320240，要求设计液晶显示屏的刷新频率为60hz,即场同步信号为60hz,刷新一屏所需时间为1/60s，而一场则有240个行同步信号组成，那么一个行同步信号的周期为1/（60240）s,可得行同步信号为15hz。同理可得像素时钟信号为50mhz。采用fpga内置的锁相环ip模块将fpga 50mhz时钟信号f-clk 10分频为5mhz的像素时钟信号。应用状态机方法，用verilog硬件描述语言设计时序控制模块，它为lcd提供满足是需要求的控制信号 vsync、hsync以及enab。设计完成后在quatusii环境下完成时序仿真，得到的仿真结果满足时序要求。sram为显存模块，lcd控制器与微控制器之间的数据传输是在arm的时钟控制下读入，而同时lcd屏显则是在像素时钟信号ck的控制下从sram中读取数据。针对该异时钟域之间数据的传输问题本方案采用fpga设计实现异步fifo来完成。

4. 研究方案

通过端口的使能参数配置便可以驱动模块显示字符，并在fpga开发板上进行了该设计的可行性验证。

1. 多功能显示控制器的端口设计

要设计能够驱动液晶模块的多功能显示控制器，就必须同时兼顾封装端口引脚和用途；对多功能显示控制的端口做出兼容性设计。

5. 工作计划

第1周： 查找并阅读研究文献，研究毕业设计的难点和重点，翻译文献

第2周： 撰写开题报告，编写毕业设计的方案

第3周： 利用查找的资料，完成电路系统的总体设计和规划