基于FPGA的无线OLED微显示器系统的设计

分类号：TN27 U D C：D10621

密级：公开编号：2009

成都信息工程学院

学位论文

基于FPGA的无线OLED微显示器系统的设计

论文作者姓名：

申请学位专业：电子科学与技术

申请学位类别：工学学士

指导教师姓名（职称）：（实验师）

论文提交日期：2013年06月06日

基于FPGA的无线OLED微显示器系统的设计

摘要

有机电致发光显示器件OLED(Organic Light Emitting Diode)作为全固态半导体发光器件,拥有自主发光、高亮度、低功耗、视角广等特性,为平板显示技术的发展注入了新的活力。

针对现有微显示器系统采用硅基液晶（LCOS)带来的功耗、用户体验不佳，以及图像发送端和微显示器之间一般通过物理电线连接，或者采用传输效率不高的无线图像传输协议等问题，采用OLED微显示器和基于非压缩数据的无线图像数据传输协议WHDI的无线传输模块，利用FPGA EP2C8Q208C8作为核心控制器件，设计了主控制器以及OLED微显示器的驱动与控制模块，从而完成了整个无线OLED微显示器系统的设计，实现了高清图像的无线实时传输和显示。

关键词：OLED微显示器；WHDI；FPGA

Design of wireless OLED display system based on

FPGA

Abstract

OLED (Organic Light Emitting Diodes) is a kind of full solid-state semiconductor luminescent device, which has lots of distinguished features such as light-emitting actively, high brightness, low power consumption, wide viewing angle. With so many advantages, OLED will bring a new vigor to flat panel display, promoting technology development.

According to the problems of LCOS power consumption and the user experience for the existing microdisplay system, what is more, physical wires generally between the image transmitter and microdisplay or the use of the transmission efficiency not high of wireless image transmission protocol and so on, this work adopted the OLED microdipaly and wireless image data transfer protocol based on the non-compressed data WHDI, and used the FPGA OP2C8Q208C8 as the core control device. In the meantime, a host controller and OLED microdiplay system was designed and the realtime wireless transmission and display of high-definition images were realized.

Key words: OLED microdisplay; WHDI; FPGA

目录

论文总页数：16页

1 引言 (1)

2 基本功能器件 (1)

2.1 FPGA的基本介绍 (1)

2.1.1 FPGA的流程设计 (1)

2.1.2 现场可编程门阵列FPGA (2)

2.1.3 FPGA运用在视频显示系统中的价值 (2)

2.2 无线传输技术 (3)

2.3 OLED介绍 (4)

2.3.1 OLED结构及发光原理 (4)

2.3.2 OLED产品分类 (5)

2.3.3 OLED显示驱动技术 (7)

2.3.4 OLED显示技术目前面临的问题 (7)

2.4 本章小结 (7)

3 系统方案设计 (7)

3.1 硬件系统设计概述 (7)

3.2 OLED微显示器 (8)

3.3 无线传输模块 (9)

3.4 本章小结 (9)

4 主控制器的设计 (10)

4.1 主控器硬件结构 (10)

4.2 OLED微显示器的驱动与控制模块 (11)

4.3 系统测试 (12)

4.4 本章小结 (12)

结论 (13)

参考文献 (13)

致谢 (15)

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1 引言

在众多显示器产品中，微显示器是一种较为特殊的产品形态，一般定义屏幕对角线尺寸小于3.3cm的显示器为微显示器。微显示器自身物理尺寸很小，像素点距仅10um左右，但可以通过光学系统实现超大屏幕显示。微显示器在消费电子产品中可应用于头戴式视频播放器、头戴式家庭影院、头戴式虚拟现实模拟器、头戴式游戏机、头戴式医疗诊断系统、手机等移动设备的扩展显示器以及微投影仪，在军事上可应用于单兵作战系统、武器瞄准系统、红外夜视仪及空军头盔系统等。

同时，微显示器主要用于便携式装备，对移动特性的要求很高。现有微显示器系统的图像发送端和微显示器之间一般通过物理电线连接，受电线及延长线的限制，无法随意移动，且电线及延长线在便携式装备系统上应用不方便，也不美观；或者采用传输效率不高的无线图像传输协议，如基于图像压缩的无线数据传输协议Wi-Fi具有明显的延时，且大都采用有损压缩方式，图像质量有所损失。而基于非压缩数据的无线图像数据传输协议如WHDI能进行无延时的高清图像无线传输。因此，本文提出了一种无线OLED微显示器系统，该系统采用OLED 微显示器和无线图像数据传输协议WHDI，实现了实时无线传输和显示高清图像。

过去寿命问题和发光效率问题一直阻扰着OLED技术的发展，但现在OLED 的发光亮度、使用寿命以及发光效率等诸多方面已经接近或达到了实际使用要求。目前，整体来说国内显示领域都处于相对落后阶段，从上游的原材料到后期的面板、驱动技术等，属于自己的核心技术甚少，几乎都处于刚起步阶段，设备材料以及驱动芯片大多也依靠从国外进口，因此要实现国家自主的产业化还有许多路要走，如何在短时间内攻克技术难关，并在国际化的市场竞争中抢占一席之地，目前是一大课题。

2 基本功能器件

2.1 FPGA的基本介绍

2.1.1 FPGA的流程设计

自上而下的可编程逻辑器件的设计流程如下：

1) 设计准备：主要包括对目标系统的方案论证、器件的选择和模块的划分。

2)设计输入：包括原理图输入方式、波形输入方式和硬件描述语言描述方式。

3)功能仿真：也叫前仿真，不带延时信息的仿真，初步验证设计的逻辑功