基于FPGA的OLED微显示器的IIC控制模块设计
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储 器 和 读 人 数 据 存 储 器 ，每 一 个 存 储 单 元 大 小 为 ８ ｂ ｉ ｔ ，
善 的全 双工 同步数 据传 送Ｉ ４ 】 。工作 时 ， Ｓ ＤＡ 和 Ｓ Ｃ Ｌ必 须
通 过外部 控制器 经 电阻上拉 至 １ ． ８ Ｖ／ ３ ． ３ Ｖ 电源 。Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ
一
半 ， 非 常经济 实用【 ５ 】 。
２ Ｉ Ｉ Ｃ 控 制 模 块 设 计
２． １ 写 数 据 存 储 模 块
ｉ ｌ ｏ ｇ ｌ ａ ｎ ｇ ｕ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｒ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ．Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ｓ ｗ ｒ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｔ ａ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ，ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｔ ａ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ，ｄ ａ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｗ ｒ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｄ ａ ｎ ｄ ｗ ｒ ｉ ｔ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＯＬ ＥＤ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｒ ｅ ｇ ｉ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｅ ・ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ．
所 示
示位 置 、 亮度 、 对 比度 、 色度、 伽玛 矫正 等控制 功能 。
Ｉ Ｉ Ｃ是 Ｐ ｈ ｉ ｌ ｉ ｐ ｓ公 司 开 发 的 一 种 用 于 芯 片 间 通 信 的 串
行传输 总 线， 它 由 串行 时 钟 线 Ｓ Ｃ Ｌ和串行 数据 线 Ｓ Ｄ Ａ 完
成 全 双 工 数 据 传 送 。Ｉ Ｉ Ｃ最 主 要 的 优 点 是 其 具 备 简 单 性
和有 效性 。其次 ， 由于接 口直接在 组 件上 ， Ｉ Ｉ Ｃ 占用 的 空
Hale Waihona Puke Baidu
表 １ 主 要 寄 存 器
间非 常小 ， 同时其 连线也 少 。 本文通过利用 Ｖ ｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇ语 言 ，采 用 模 块 化 设 计 思 想 ，
设计 了基于 Ｆ Ｐ ＧＡ 的 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显 示 器 的 Ｉ Ｉ Ｃ接 Ｉ ： １的 Ｉ Ｉ Ｃ
接口， 最 高数 据率 可 以达 到 ２ ６ ０ Ｍｂ ／ ｓ ， 完 全 满 足 本 系 统
要求 的 ６ ０ ＭＨ ｚ系 统 时 钟 需 求 。与 其 他 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ产 品不 同 ，
Ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ Ｉ Ｉ Ｆ Ｐ Ｇ Ａ性 能 提 高 了 ６ ０ ％， 同 时 功 耗 降 为 原 来 的
准确 而有 效 地 实现 了对 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ 微 显 示 内部 寄 存 器 的 读 写 操 作 。
关 键 词 ：Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显 示 器 ； 模块化设计 ； Ｆ Ｐ Ｇ Ａ； Ｉ Ｉ Ｃ接 口
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ３ ３ ２； Ｔ Ｎ２ ７ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：０ ２ ５ ８ － ７ ９ ９ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ － ０ ０ １ ５ － ０ ３
显 示 器 只 能 作 为 从 机 使 用 ，所 有 读 ／ 写 操 作 必 须 由 主 机
来 实现 。 １． ３ 控 制 方 案 概 述
用于存储 寄存器 地址 和寄存器读 人数 据 ， 存 储 单 元 的 数
量 可 以 根 据 需 要 自行 定 义 。
自定 义 的 存 储 单 元 的 数 量 决 定 了 寄 存 器 存 储 器 和 读入数 据存储器 的大小 。 读 数 据 存 储 模 块 内 部 有 一 个 与 数 据 读 写 模 块 通 信 的计 数 变 量 ，通 过 改 变 计 数 变 量 ， 可 将 寄 存 器 存 储 器 中新 的 地 址 传 输 给 读 写 数 据 模 块 ， 并 将 从 读 写 数 据 模 块 传 回 的 寄 存 器 数 据 存 储 到 读 数 据 存 储
主动式 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显示 器 ， 内部 共 有 ２ ５ ６个 寄 存 器 ， 通 过 Ｉ Ｉ Ｃ接 口 ， 可对 其进 行读 写操 作 ， 从 而 可实 现对 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ 微
显示 器 显 示 模式 、 显示方向 、 显示位置 、 亮度 、 对 比度 、 色 度 、伽 玛 矫 正 等 的 控 制 和 调 整 。 主 要 寄 存 器 如 表 １
内 部 ＲＡ Ｍ、 １ ５ ０个 １ ８ ｘ１ ８乘 法 器 、 ４个 Ｐ Ｌ Ｌ环 和 ８ ５个 Ｉ ／ Ｏ
数据 读 写模 块是 Ｉ Ｉ Ｃ控 制 模 块 中最 为 重 要 的 部 分 ， 对 ＯＬ Ｅ Ｄ微 显 示 内 部 寄 存 器 的 读 写 操 作 主 要 由其 完 成 。 数据 读 写模 块 的设 计 主要包 括 Ｓ Ｃ Ｌ的 设 计 以 及 状 态 机 的设 计 。 图 ４为 数 据 读 写 模 块 。
控 制模 块 ， 该 控制模 块包 括 写数 据 存储 模 块 、 读 数 据 存
《 电子技 术 应 用》 ２ ０ １ ３ 年 第３ ９ 卷 第５ 期
１ ５
Ｅｍｂ ｅ ｄ ｄｅ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
１ ． ２ ０Ｌ ＥＤ 微 显 示 器 ｌ Ｉ Ｃ 接 口 的 基 本 原 理
德 光 电科 技 股 份有 限 公 司 生 产 的 Ｓ ＶＧ Ａ ０ ５ ０ Ｓ Ｃ 低 功 耗
快、 温 度适 应 范 围广 、 功 耗 低 等 优 点 。 目前 ， 大多 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ
微显 示器 都 采用 Ｉ Ｉ Ｃ接 口［ ２ ］ ， 通过 Ｉ Ｉ Ｃ接 口 控 制 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ 微 显示 器 内部寄存 器 ， 从而 实现 对显示 模式 、 显 示方 向 、 显
２． ２ 读 数 据 存 储 模 块
Ｉ Ｉ Ｃ能 以双 向数 据 线 （ Ｓ Ｄ Ａ） 和 时钟 线 （ Ｓ Ｃ Ｌ） 实 现 完
读 数据 存储 模块 由 ｒ ｅ ｇ型 数 据 存 储 ８ ｂ ｉ ｔ 数据 ， 包 括 从 机地 址加 读标 志位 ，由 ｍ ｅ ｍｏ ￣ 型 数 据 构 成 寄 存 器 存
主要 应用 于投 影机 和近 眼显示 系统 。近年来 ， 随 着 有 机 发光 技 术 的兴起 ， 基 于 ＯＬ Ｅ Ｄ（ 有 机 发光 二极 管 ） 的 微 显 示 器 也 开 始 逐 渐 发 展 。ＯＬ Ｅ Ｄ微 显示 器 具有 主动 发光 、 固态显示 、 超 轻超 薄 、 色彩 丰 富 、 驱 动 电压低 、 响 应 速 度
存 储模块 和数据 读写模 块 。 写 数 据 存 储 模 块 用 于 存 储 从
机 地址 、 寄存 器地 址 以及 寄存 器 写人 数据 ， 读 数 据 存 储 模块 用 于存储从 机地址 、 寄 存 器 地 址 以 及 寄存 器 读 人 数
据 ， 数 据读写模 块用 于读写 相应 的数据 。
器 中 。 图 ３为 读 数 据 存 储 模 块 。
通过对 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显 示 器 及 Ｉ １ Ｃ 接 口 的 分 析 ， 基 于 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 设 计 了 ＯＬ Ｅ Ｄ微 显 示 器 Ｉ Ｉ Ｃ接 口 的 Ｉ Ｉ Ｃ控制 模块 ，
如 图 １所 示 。该 控 制 模 块 包 括 写 数 据 存 储 模 块 、 读 数 据
Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ＯＬ Ｅ Ｄ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ； ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ； Ｆ Ｐ ＧＡ ； Ｉ Ｉ Ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｅ
微 显 示 器 …是 一 种 特 殊 形 态 的 显 示 器 ， 它 自身 物 理 尺 寸 很 小 ，但 却 可 以通 过 光 学 系统 产生 大屏 幕 显 示 效 果 ，
Ｓ ＤＡ Ｓ ＣＬ
图 １ Ｉ Ｉ Ｃ 控 制 模 块
图 ３ 读 数 据 存 储 模 块
Ｆ Ｐ Ｇ Ａ采用 Ａ ｌ ｔ ｅ ｒ ａ公 司 Ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ Ｉ Ｉ系 列 中 的 Ｅ Ｐ ２ Ｃ ８ 一
２． ３ 数 据 读 写 模 块
Ｑ ２ ｏ ８ ｃ ８ 。Ｅ Ｐ ２ Ｃ ８ Ｑ ２ Ｏ ８ Ｃ ８拥 有 ８ ２ ５ ６个 逻 辑 单 元 、 １ ． １ Ｍｂ ｉ ｔ
Ｉ Ｉ Ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｅ ， ｗ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｉ Ｉ Ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ Ｓ Ｉ Ｉ Ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｆ Ｐ Ｇ Ａ Ｅ Ｐ ２ Ｃ ８ Ｑ ２ ０ ８ Ｃ ８ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｖ ｅ ｒ －
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｉ Ｉ Ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｏ ｆ ＯＬ ＥＤ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｌ ａ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｆ ＰＧＡ
Ｒａ ｎ Ｆ ｅ ｎ ｇ， Ｈｅ Ｌ ｉ ｎ ｑ ｉ ， Ｃ ｈ ｕ Ｃ ｈ ｕ （ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｒ ＆ Ｄ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ７ ２， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｉ Ｉ Ｃ接 口 ． 利用 Ｖ ｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇ语 言 ， 采用模块化设计思想 ， 设 计 了基 于 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ Ｅ Ｐ ２ Ｃ ８ Ｑ ２ ０ ８ Ｃ ８的 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显 示 器 的Ｉ Ｉ Ｃ接 口的 Ｉ Ｉ Ｃ控 制 模 块 ， 该 控 制 模 块 包括 写 数 据 存 储 模 块 、 读数 据 存储 模 块 、 数 据 读 写模 块 ， 从而
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ，ＯＬ Ｅ Ｄ ｍｉ ｅ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｈ ａ ｓ ｍａ ｎ ｙ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ＯＬ Ｅ Ｄ ｍｉ ｅ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｍｏ ｓ ｔ ｌ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ
储模块 、 数 据读 写模 块 ， 从 而准 确而有 效地完 成对 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ
微 显 示 内部 寄 存 器 的 读 写 操 作 。
１ ｌ ｌ Ｃ 接 口 的控 制 方 案
１ ． １ ＯＬ Ｅ Ｄ 微 显 示 器
本设计采用的 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ 微 显 示 器 是 由 云 南 北 方 奥 雷
Ｅｍ ｂ ｅ ｄｄ ｅ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ
基于 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ的 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显示器 的 Ｉ Ｉ Ｃ控 制模块设计
冉 峰， 何林奇 ， 储 楚 （ 上 海 大 学 微 电子研 究 与开 发 中心 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ７ ２ ）
摘 要 ：Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ 微 显 示 器 作 为 一 种 新 兴 的 微 显 示 器 ， 具 有 众 多 优 点 。 鉴 于 ＯＬ Ｅ Ｄ 微 显 示 大 多 采 用
善 的全 双工 同步数 据传 送Ｉ ４ 】 。工作 时 ， Ｓ ＤＡ 和 Ｓ Ｃ Ｌ必 须
通 过外部 控制器 经 电阻上拉 至 １ ． ８ Ｖ／ ３ ． ３ Ｖ 电源 。Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ
一
半 ， 非 常经济 实用【 ５ 】 。
２ Ｉ Ｉ Ｃ 控 制 模 块 设 计
２． １ 写 数 据 存 储 模 块
ｉ ｌ ｏ ｇ ｌ ａ ｎ ｇ ｕ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｒ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ．Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ｓ ｗ ｒ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｔ ａ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ，ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｔ ａ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ，ｄ ａ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｗ ｒ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｄ ａ ｎ ｄ ｗ ｒ ｉ ｔ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＯＬ ＥＤ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｒ ｅ ｇ ｉ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｅ ・ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ．
所 示
示位 置 、 亮度 、 对 比度 、 色度、 伽玛 矫正 等控制 功能 。
Ｉ Ｉ Ｃ是 Ｐ ｈ ｉ ｌ ｉ ｐ ｓ公 司 开 发 的 一 种 用 于 芯 片 间 通 信 的 串
行传输 总 线， 它 由 串行 时 钟 线 Ｓ Ｃ Ｌ和串行 数据 线 Ｓ Ｄ Ａ 完
成 全 双 工 数 据 传 送 。Ｉ Ｉ Ｃ最 主 要 的 优 点 是 其 具 备 简 单 性
和有 效性 。其次 ， 由于接 口直接在 组 件上 ， Ｉ Ｉ Ｃ 占用 的 空
Hale Waihona Puke Baidu
表 １ 主 要 寄 存 器
间非 常小 ， 同时其 连线也 少 。 本文通过利用 Ｖ ｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇ语 言 ，采 用 模 块 化 设 计 思 想 ，
设计 了基于 Ｆ Ｐ ＧＡ 的 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显 示 器 的 Ｉ Ｉ Ｃ接 Ｉ ： １的 Ｉ Ｉ Ｃ
接口， 最 高数 据率 可 以达 到 ２ ６ ０ Ｍｂ ／ ｓ ， 完 全 满 足 本 系 统
要求 的 ６ ０ ＭＨ ｚ系 统 时 钟 需 求 。与 其 他 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ产 品不 同 ，
Ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ Ｉ Ｉ Ｆ Ｐ Ｇ Ａ性 能 提 高 了 ６ ０ ％， 同 时 功 耗 降 为 原 来 的
准确 而有 效 地 实现 了对 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ 微 显 示 内部 寄 存 器 的 读 写 操 作 。
关 键 词 ：Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显 示 器 ； 模块化设计 ； Ｆ Ｐ Ｇ Ａ； Ｉ Ｉ Ｃ接 口
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ３ ３ ２； Ｔ Ｎ２ ７ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：０ ２ ５ ８ － ７ ９ ９ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ － ０ ０ １ ５ － ０ ３
显 示 器 只 能 作 为 从 机 使 用 ，所 有 读 ／ 写 操 作 必 须 由 主 机
来 实现 。 １． ３ 控 制 方 案 概 述
用于存储 寄存器 地址 和寄存器读 人数 据 ， 存 储 单 元 的 数
量 可 以 根 据 需 要 自行 定 义 。
自定 义 的 存 储 单 元 的 数 量 决 定 了 寄 存 器 存 储 器 和 读入数 据存储器 的大小 。 读 数 据 存 储 模 块 内 部 有 一 个 与 数 据 读 写 模 块 通 信 的计 数 变 量 ，通 过 改 变 计 数 变 量 ， 可 将 寄 存 器 存 储 器 中新 的 地 址 传 输 给 读 写 数 据 模 块 ， 并 将 从 读 写 数 据 模 块 传 回 的 寄 存 器 数 据 存 储 到 读 数 据 存 储
主动式 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显示 器 ， 内部 共 有 ２ ５ ６个 寄 存 器 ， 通 过 Ｉ Ｉ Ｃ接 口 ， 可对 其进 行读 写操 作 ， 从 而 可实 现对 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ 微
显示 器 显 示 模式 、 显示方向 、 显示位置 、 亮度 、 对 比度 、 色 度 、伽 玛 矫 正 等 的 控 制 和 调 整 。 主 要 寄 存 器 如 表 １
内 部 ＲＡ Ｍ、 １ ５ ０个 １ ８ ｘ１ ８乘 法 器 、 ４个 Ｐ Ｌ Ｌ环 和 ８ ５个 Ｉ ／ Ｏ
数据 读 写模 块是 Ｉ Ｉ Ｃ控 制 模 块 中最 为 重 要 的 部 分 ， 对 ＯＬ Ｅ Ｄ微 显 示 内 部 寄 存 器 的 读 写 操 作 主 要 由其 完 成 。 数据 读 写模 块 的设 计 主要包 括 Ｓ Ｃ Ｌ的 设 计 以 及 状 态 机 的设 计 。 图 ４为 数 据 读 写 模 块 。
控 制模 块 ， 该 控制模 块包 括 写数 据 存储 模 块 、 读 数 据 存
《 电子技 术 应 用》 ２ ０ １ ３ 年 第３ ９ 卷 第５ 期
１ ５
Ｅｍｂ ｅ ｄ ｄｅ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
１ ． ２ ０Ｌ ＥＤ 微 显 示 器 ｌ Ｉ Ｃ 接 口 的 基 本 原 理
德 光 电科 技 股 份有 限 公 司 生 产 的 Ｓ ＶＧ Ａ ０ ５ ０ Ｓ Ｃ 低 功 耗
快、 温 度适 应 范 围广 、 功 耗 低 等 优 点 。 目前 ， 大多 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ
微显 示器 都 采用 Ｉ Ｉ Ｃ接 口［ ２ ］ ， 通过 Ｉ Ｉ Ｃ接 口 控 制 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ 微 显示 器 内部寄存 器 ， 从而 实现 对显示 模式 、 显 示方 向 、 显
２． ２ 读 数 据 存 储 模 块
Ｉ Ｉ Ｃ能 以双 向数 据 线 （ Ｓ Ｄ Ａ） 和 时钟 线 （ Ｓ Ｃ Ｌ） 实 现 完
读 数据 存储 模块 由 ｒ ｅ ｇ型 数 据 存 储 ８ ｂ ｉ ｔ 数据 ， 包 括 从 机地 址加 读标 志位 ，由 ｍ ｅ ｍｏ ￣ 型 数 据 构 成 寄 存 器 存
主要 应用 于投 影机 和近 眼显示 系统 。近年来 ， 随 着 有 机 发光 技 术 的兴起 ， 基 于 ＯＬ Ｅ Ｄ（ 有 机 发光 二极 管 ） 的 微 显 示 器 也 开 始 逐 渐 发 展 。ＯＬ Ｅ Ｄ微 显示 器 具有 主动 发光 、 固态显示 、 超 轻超 薄 、 色彩 丰 富 、 驱 动 电压低 、 响 应 速 度
存 储模块 和数据 读写模 块 。 写 数 据 存 储 模 块 用 于 存 储 从
机 地址 、 寄存 器地 址 以及 寄存 器 写人 数据 ， 读 数 据 存 储 模块 用 于存储从 机地址 、 寄 存 器 地 址 以 及 寄存 器 读 人 数
据 ， 数 据读写模 块用 于读写 相应 的数据 。
器 中 。 图 ３为 读 数 据 存 储 模 块 。
通过对 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显 示 器 及 Ｉ １ Ｃ 接 口 的 分 析 ， 基 于 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 设 计 了 ＯＬ Ｅ Ｄ微 显 示 器 Ｉ Ｉ Ｃ接 口 的 Ｉ Ｉ Ｃ控制 模块 ，
如 图 １所 示 。该 控 制 模 块 包 括 写 数 据 存 储 模 块 、 读 数 据
Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ＯＬ Ｅ Ｄ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ； ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ； Ｆ Ｐ ＧＡ ； Ｉ Ｉ Ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｅ
微 显 示 器 …是 一 种 特 殊 形 态 的 显 示 器 ， 它 自身 物 理 尺 寸 很 小 ，但 却 可 以通 过 光 学 系统 产生 大屏 幕 显 示 效 果 ，
Ｓ ＤＡ Ｓ ＣＬ
图 １ Ｉ Ｉ Ｃ 控 制 模 块
图 ３ 读 数 据 存 储 模 块
Ｆ Ｐ Ｇ Ａ采用 Ａ ｌ ｔ ｅ ｒ ａ公 司 Ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ Ｉ Ｉ系 列 中 的 Ｅ Ｐ ２ Ｃ ８ 一
２． ３ 数 据 读 写 模 块
Ｑ ２ ｏ ８ ｃ ８ 。Ｅ Ｐ ２ Ｃ ８ Ｑ ２ Ｏ ８ Ｃ ８拥 有 ８ ２ ５ ６个 逻 辑 单 元 、 １ ． １ Ｍｂ ｉ ｔ
Ｉ Ｉ Ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｅ ， ｗ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｉ Ｉ Ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ Ｓ Ｉ Ｉ Ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｆ Ｐ Ｇ Ａ Ｅ Ｐ ２ Ｃ ８ Ｑ ２ ０ ８ Ｃ ８ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｖ ｅ ｒ －
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｉ Ｉ Ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｏ ｆ ＯＬ ＥＤ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｌ ａ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｆ ＰＧＡ
Ｒａ ｎ Ｆ ｅ ｎ ｇ， Ｈｅ Ｌ ｉ ｎ ｑ ｉ ， Ｃ ｈ ｕ Ｃ ｈ ｕ （ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｒ ＆ Ｄ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ７ ２， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｉ Ｉ Ｃ接 口 ． 利用 Ｖ ｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇ语 言 ， 采用模块化设计思想 ， 设 计 了基 于 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ Ｅ Ｐ ２ Ｃ ８ Ｑ ２ ０ ８ Ｃ ８的 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显 示 器 的Ｉ Ｉ Ｃ接 口的 Ｉ Ｉ Ｃ控 制 模 块 ， 该 控 制 模 块 包括 写 数 据 存 储 模 块 、 读数 据 存储 模 块 、 数 据 读 写模 块 ， 从而
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ，ＯＬ Ｅ Ｄ ｍｉ ｅ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｈ ａ ｓ ｍａ ｎ ｙ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ＯＬ Ｅ Ｄ ｍｉ ｅ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｍｏ ｓ ｔ ｌ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ
储模块 、 数 据读 写模 块 ， 从 而准 确而有 效地完 成对 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ
微 显 示 内部 寄 存 器 的 读 写 操 作 。
１ ｌ ｌ Ｃ 接 口 的控 制 方 案
１ ． １ ＯＬ Ｅ Ｄ 微 显 示 器
本设计采用的 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ 微 显 示 器 是 由 云 南 北 方 奥 雷
Ｅｍ ｂ ｅ ｄｄ ｅ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ
基于 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ的 Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ微 显示器 的 Ｉ Ｉ Ｃ控 制模块设计
冉 峰， 何林奇 ， 储 楚 （ 上 海 大 学 微 电子研 究 与开 发 中心 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ７ ２ ）
摘 要 ：Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ 微 显 示 器 作 为 一 种 新 兴 的 微 显 示 器 ， 具 有 众 多 优 点 。 鉴 于 ＯＬ Ｅ Ｄ 微 显 示 大 多 采 用