基于ETX模块的显示系统硬件设计

  • 文章关键词:
  •    摘要:重点介绍了一种基于ETX模块的新型显示系统的设计,主要包括模拟视频信号的数字转换和LVDS视频总线设计。文中给出了模拟显示信号到数字RGB转换电路的设计,介绍了高质量的液晶显示技术,并且给出了视频发送电路和视频接收电路的具体设计,经过验证表明该设计合理可行。文章揭示了视频发展的趋势和新技术,在显示系统设计中具有典型性和实用性。
    关键词:视频;嵌入式;接口;低电压差分信号

    0 引言
        随着数字电子技术的发展,嵌入式计算机逐渐开始显露头角,并以强大的功能证明自己的存在。其中视频系统的发展最引入注目,从最初简单的指示灯,到能显示数字、字母的数码管,直到能显示汉字的LCD视频的出现,显示质量和信息量不断提高。伴随着导航系统的发展和对战场态势终端显示的需要,对视频系统提出了更高的要求,需要能实时、动态地显示导航信息、地形地貌、态势信息,同时还要兼容显示原CRT上的单色雷达画面。本文介绍了我们在满足视频新要求方面所做的一些工作。

    1 显示系统设计基本原理
        要支持丰富多彩的视频显示,这对CPU模块提出了很高的要求,通常纯粹的单片嵌入式CPU(例如DSP等)已不能胜任,必须另行选择。图象显示不但要求极高的CPU主频和处理能力,也需要支持图形操作系统,至少具备能够驱动VGA(Video Graphics Array)以上分辨率的软硬件,能够为应用程序提供丰富的图形图像功能。利用PC机多年发展积累的软硬件资源,是一条事半功倍的简截途径。
        目前硬件上和PC机视频系统兼容的、能运行图形操作系统的CPU模块有许多种,其中德国JUMPtec公司的ETX系列经过加固能够满足抗恶劣环境要求。该系列模块体积小、功耗低、功能强大,具有以下特点:
        (1)处理器都采用P3以上的CPU,处理速度高;
        (2)单5V电源支持,简化整个嵌入式系统设计;
        (3)BIOS和PC机完全兼容,软件可以直接在PC机上开发而无需任何修改;
        (4)和PC机外部接口基本相同,例如提供IDE硬盘接口、串口、并口、USB口、PS/2接口等。在系统扩充功能上,提供PCI总线和传统的EISA总线接口。
        (5)视频接口提供VGA、INDS接口支持。
        通过ETX模块提供的丰富接口资源,可以方便地扩展系统所需的标准或非标准接口,同时由于ETX模块和通用PC机软硬件兼容,可以直接借用通用资源进行设计,大大简化系统设计的难度。

    2 显示系统设计实现
        显示系统由液晶显示器、CPU模块、电源模块、IO模块和视频转换模块组成。组成如图1所示。

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