基于FPGA器件的LVDS/MINI-LVDS电视机主板测试系统的研究与实现
发布时间:2023-01-09 12:00
随着视频传输系统的高速发展,低压差分信号LVDS(Low Voltage Differential Signal)作为高速、串行的视频接口技术在视频传输领域得到广泛的应用。但是LVDS视频接口具有开放性,众多的芯片制造商都推出了基于LVDS接口的发送和接收芯片,种类繁多且输出格式不统一,给作业人员对电视机主板的测试过程带来了极大的不便。基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)技术的HDMI(High Definition Multimedia Interface)具有良好的兼容性,可以传输不经压缩的全数字音频/视频信号,在消费电子领域音视频传输接口方面占据着统治地位。目前,市场上多采用专门的解码芯片将LVDS差分信号转换为RGB数据,并通过VGA模拟视频接口进行输出,但是解码芯片只能对低速率的LVDS视频信号进行转换,当数据速率超过阈值后转换出来的图像就会发生失真。本文在上述背景之下,设计了一款基于FPGA和DDR3 SDRAM的电视机主板测试系统。系统采用ARTIX-7系列的XC7A100T-2FGG484I芯片作为核心处...
【文章页数】:98 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状及意义
1.3 文章研究内容与结构
第二章 主板测试系统方案设计
2.1 图像传输的基本时序关系
2.2 LVDS/MINI-LVDS传输机制
2.3 电视机主板输出LVDS/MINI-LVDS视频信号的类型
2.4 主板测试系统的硬件设计
2.5 主板测试系统的程序模块结构
第三章 LVDS差分信号的采集与处理
3.1 片上时钟设计
3.1.1 差分时钟7倍频的实现方法
3.1.2 差分时钟倍频/分频的仿真结果
3.2 LVDS差分信号的采集与并行化处理
3.2.1 I/O资源介绍
3.2.2 利用SDR模式采集LVDS差分信号
3.2.3 利用DDR模式采集MINI-LVDS信号
3.2.4 串行数据的并行化处理
3.3 数字图像的帧同步处理
3.3.1 提取时序控制信号
3.3.2 帧同步处理
第四章 DDR3 SDRAM读写控制器
4.1 软核MIG的介绍
4.1.1 MIG的配置
4.1.2 MIG的用户接口介绍
4.2 DDR3 SDRAM存储控制器
4.2.1 存储控制器的设计
4.2.2 DDR3-DRIVE模块的时序图设计
4.2.3 存储控制器的仿真验证
4.3 乒乓读取DDR3 SDRAM存储器
4.3.1 断层现象分析
4.3.2 乒乓读写操作设计
4.3.3 乒乓读写验证
4.4 镜像图像反转操作
4.4.1 镜像图像反转原理
4.4.2 地址反转
4.4.3 像素点反转
4.4.4 镜像图像反转调试
4.4.5 现象展示
第五章 HDMI驱动设计与TMDS通道编码的实现
5.1 HDMI驱动设计
5.1.1 HDMI驱动模块设计
5.1.2 HDMI驱动模块Verilog HDL代码设计
5.1.3 仿真验证
5.2 HDMI接口TMDS通道编码的实现
5.2.1 HDMI连接架构
5.2.2 8B/10B编码方法
5.2.3 8B/10B编码仿真
5.2.4 并行数据串行化处理
5.2.5 HDMI接口输出测试
第六章 效果展示
第七章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
1.发表的学术论文
2.获得的比赛奖项
致谢
附录
【参考文献】:
期刊论文
[1]薄膜晶体管液晶显示器的点对点传输协议[J]. 赵斌,周明忠,张裕桦,王照,王念茂,徐枫程,王拂依,肖剑锋. 液晶与显示. 2020(04)
[2]低压差分信号通信传输电缆设计和制造研究[J]. 李健,沈娟. 黑龙江科学. 2020(02)
[3]基于HDMI输出的大屏幕显示系统研究与设计[J]. 陈梅金,张赛男. 电子技术与软件工程. 2020(02)
[4]FPGA的SDR/DDR3 SDRAM控制器设计[J]. 潘亮,穆仕博,何广亮,袁晓垒. 单片机与嵌入式系统应用. 2020(01)
[5]国内音频编解码技术方案与HDMI的传输支持[J]. 李婧欣,董桂官,阮向远,史培宁,周阳翔,刘鑫楠. 网络新媒体技术. 2019(06)
[6]基于专家系统和Round-Robin算法的芯片编程系统[J]. 曾华鹏,乔佳,周曦国,汤莉,贺阳. 天津师范大学学报(自然科学版). 2019(05)
[7]基于LVDS的长距离高速串行数据传输系统设计[J]. 周弟伟. 信息通信. 2019(06)
[8]基于LVDS的高可靠性远距离数据传输设计[J]. 雷武伟,文丰,刘东海,王淑琴. 电子技术应用. 2019(06)
[9]基于Verilog的VGA显示控制电路设计[J]. 王涌,肖顺文,罗春梅. 数字技术与应用. 2019(04)
[10]大屏幕TFT-LCD驱动电路设计[J]. 陈文明. 光电技术应用. 2019(01)
博士论文
[1]高速数字电路的信号传输及其噪声抑制[D]. 蒋冬初.西安电子科技大学 2014
硕士论文
[1]基于FPGA的LVDS视频转换板的设计与实现[D]. 高升旭.电子科技大学 2018
[2]HDMI中HDCP2.2发送端的研究设计[D]. 智景松.北京工业大学 2017
[3]基于FPGA的视频显示系统设计与实现[D]. 章冬波.华中科技大学 2017
[4]基于FPGA与DDR2的视频转换系统设计实现[D]. 余昌胜.西安电子科技大学 2014
本文编号:3729153
【文章页数】:98 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状及意义
1.3 文章研究内容与结构
第二章 主板测试系统方案设计
2.1 图像传输的基本时序关系
2.2 LVDS/MINI-LVDS传输机制
2.3 电视机主板输出LVDS/MINI-LVDS视频信号的类型
2.4 主板测试系统的硬件设计
2.5 主板测试系统的程序模块结构
第三章 LVDS差分信号的采集与处理
3.1 片上时钟设计
3.1.1 差分时钟7倍频的实现方法
3.1.2 差分时钟倍频/分频的仿真结果
3.2 LVDS差分信号的采集与并行化处理
3.2.1 I/O资源介绍
3.2.2 利用SDR模式采集LVDS差分信号
3.2.3 利用DDR模式采集MINI-LVDS信号
3.2.4 串行数据的并行化处理
3.3 数字图像的帧同步处理
3.3.1 提取时序控制信号
3.3.2 帧同步处理
第四章 DDR3 SDRAM读写控制器
4.1 软核MIG的介绍
4.1.1 MIG的配置
4.1.2 MIG的用户接口介绍
4.2 DDR3 SDRAM存储控制器
4.2.1 存储控制器的设计
4.2.2 DDR3-DRIVE模块的时序图设计
4.2.3 存储控制器的仿真验证
4.3 乒乓读取DDR3 SDRAM存储器
4.3.1 断层现象分析
4.3.2 乒乓读写操作设计
4.3.3 乒乓读写验证
4.4 镜像图像反转操作
4.4.1 镜像图像反转原理
4.4.2 地址反转
4.4.3 像素点反转
4.4.4 镜像图像反转调试
4.4.5 现象展示
第五章 HDMI驱动设计与TMDS通道编码的实现
5.1 HDMI驱动设计
5.1.1 HDMI驱动模块设计
5.1.2 HDMI驱动模块Verilog HDL代码设计
5.1.3 仿真验证
5.2 HDMI接口TMDS通道编码的实现
5.2.1 HDMI连接架构
5.2.2 8B/10B编码方法
5.2.3 8B/10B编码仿真
5.2.4 并行数据串行化处理
5.2.5 HDMI接口输出测试
第六章 效果展示
第七章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
1.发表的学术论文
2.获得的比赛奖项
致谢
附录
【参考文献】:
期刊论文
[1]薄膜晶体管液晶显示器的点对点传输协议[J]. 赵斌,周明忠,张裕桦,王照,王念茂,徐枫程,王拂依,肖剑锋. 液晶与显示. 2020(04)
[2]低压差分信号通信传输电缆设计和制造研究[J]. 李健,沈娟. 黑龙江科学. 2020(02)
[3]基于HDMI输出的大屏幕显示系统研究与设计[J]. 陈梅金,张赛男. 电子技术与软件工程. 2020(02)
[4]FPGA的SDR/DDR3 SDRAM控制器设计[J]. 潘亮,穆仕博,何广亮,袁晓垒. 单片机与嵌入式系统应用. 2020(01)
[5]国内音频编解码技术方案与HDMI的传输支持[J]. 李婧欣,董桂官,阮向远,史培宁,周阳翔,刘鑫楠. 网络新媒体技术. 2019(06)
[6]基于专家系统和Round-Robin算法的芯片编程系统[J]. 曾华鹏,乔佳,周曦国,汤莉,贺阳. 天津师范大学学报(自然科学版). 2019(05)
[7]基于LVDS的长距离高速串行数据传输系统设计[J]. 周弟伟. 信息通信. 2019(06)
[8]基于LVDS的高可靠性远距离数据传输设计[J]. 雷武伟,文丰,刘东海,王淑琴. 电子技术应用. 2019(06)
[9]基于Verilog的VGA显示控制电路设计[J]. 王涌,肖顺文,罗春梅. 数字技术与应用. 2019(04)
[10]大屏幕TFT-LCD驱动电路设计[J]. 陈文明. 光电技术应用. 2019(01)
博士论文
[1]高速数字电路的信号传输及其噪声抑制[D]. 蒋冬初.西安电子科技大学 2014
硕士论文
[1]基于FPGA的LVDS视频转换板的设计与实现[D]. 高升旭.电子科技大学 2018
[2]HDMI中HDCP2.2发送端的研究设计[D]. 智景松.北京工业大学 2017
[3]基于FPGA的视频显示系统设计与实现[D]. 章冬波.华中科技大学 2017
[4]基于FPGA与DDR2的视频转换系统设计实现[D]. 余昌胜.西安电子科技大学 2014
本文编号:3729153
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3729153.html