EDA技术课程设计-数码相框汇.doc

目 录 1 前言 1 1.1序言 1 1.2设计背景 1 1.3设计特色 2 2 总体方案设计 3 2.1 方案设计以及论证 3 2.1.2方案一 单片机解决方案 3 2.1.2方案二 ARM9 核心方案 3 2.1.3方案三：以FPGA等硬件为基础实现 4 2.3方案选择 4 3.单元模块电路设计 5 3.1各单元模块功能介绍及电路设计 5 3.1.1系统SD卡模块 5 3.1.2 SDRAM控制模块 8 3.1.3 FIFO模块 9 3.1.4 VGA显示驱动模块 13 3.1.5 PLL模块 15 3.2特殊器件介绍 16 3.2.1 SDRAM存储器扩展芯片 16 3.2.2 FPGA主控芯片 17 4 软件设计 18 4.1 设计原理及Quartus II介绍 18 4.1.1 设计原理 18 4.1.2 Quartus II介绍 18 4.1.3结构设计图 18 4.2 设计流程框图 20 5系统调试与仿真 21 5.1 SD卡模块的仿真 21 6 系统功能、指标参数 22 6.1系统功能 22 6.2系统指标参数测试 22 6.2.1性能参数 22 6.2.2图片参数 22 7 设计总结 23 8 参考文献 24 9 附录:原理图 25 1 前言 1.1序言 数码相框是展示数码照片而非纸质照片的相框。数码摄影必然推动数码相框的发展，因为全世界打印的数码相片不到35%。数码相框通常直接插上相机的存储卡展示照片，当然更多的数码相框会提供内部存储空间以接外接存储卡功能。数码相框就是一个相框，不过它不再用放进相片的方式来展示，而是通过一个液晶的屏幕显示，它可以通过读卡器的接口从SD卡获取相片，并设置循环显示的方式，比普通的相框更灵活多变，也给现在日益使用的数码相片一个新的展示空间。数码相框是时尚的电子消费品、也是家庭必备的装饰品。继承了数码的时尚和相框的温情，用途十分广泛。该设计时尚的消费电子，也可以是家庭必备的装饰品，可以作为纪念品，礼品、车载、数码摄影器材、随身个性饰品等。也可当作精美的艺术画框和相框，可摆放在柜台桌面，也可挂墙当作壁画，同时也可作为动态及静态广告机。适用于所有的大众，随着普遍性，一定会出现越来越多有意思的创意应用，为我们的平淡的生活带来无穷的乐趣。FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。DE2平台。内含35000个逻辑单元，内部功能模块丰富，为实现SOPC提供了强大的支持和保障。同时，SD卡接口，USB主从控制器，SDRAM、FLASH存储扩展芯片，为该创意设计提供了很好支持，便于很好的开发。 TFT（Thin Film Transistor）薄膜晶体管，它可以做到高亮度、高对比度、高速度、高分辨率显示存储信息，是目前最好的LCD彩色显示设备之一，逐渐取代传统的点阵显示器，成为主流显示设备。TFT寻址的LCD显示器以其大容量、高清晰度和全彩色的视频显示成为液晶乃至整个平板显示的主导技术。 作为现在市场成熟的移动存储接口，无疑想到了USB和SD卡。USB接口具有很快的传输速度，支持热插拔以及连接多个设备的特点，目前已经在各类外部设备中广泛的被采用；SD卡是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它被广泛地于便携式装置上使用，传输速度快，大容量存储，携带方便，兼容性强，使用广泛。 1.3设计特色 本设计充分利用技术，采用Altera的全新开发概念，具有以下几个方面的特点： 1、成本低廉，携带方便，供电方式简单，可以做到量产。 2、软硬件协同设计，减少开发周期，系统规模小，功能齐全。DE2平台提供了SDRAM、SRAM、FLASH、SD卡接口，具有丰富的存储介质，很好的做到功能模块化，流水线操作，保障系统的运行速度。 3、这款Altera FPGA逻辑资源丰富，配置器件齐全，开发范围广泛，热插拔式的存储介质深入赢得市场。高速的运行速度和强大的数据处理能力保障了系统的正常工作和稳定性。 4、整体设计来讲，打破了原有的照片冲印显示图片的模式，节约资源，并且环保。具有很好的市场前景，同时外观时尚精美。 5、从扩展方面来讲，还可以做到播放MP3、MP4、幻灯图片，阅读电子书、设置闹钟备忘录等功能。 图2-1-1 单芯片方案图 该方案的结构简单，成本低，芯片功能强大，多媒体的编解码速度快。但是可扩展的余地不足对读卡部分，某些方案使用硬件实现，不能支持新类型的卡应客户要求的二次开发不方便。 2.1.2方案二 ARM9 核心方案 以ARM9等强大的CPU为核心，以WINCE\Linux等操作系统为软件核心架构系统，如图2-1-2所示： 图2-1-2 ARM系统方案 此方案以ARM如S3C2410、Intel Xscale等强大的嵌入式CPU为架构，速度在200M-300