Vezje za krmiljenje zaslonov iz tekočih kristalov s programirljivo razvojno ploščo

Stopar, Matevž (author), Trost, Andrej (mentor)

Grafične procesne enote (GPU) imajo danes pomembno vlogo v vgrajenih sistemih, kjer njihova uporaba običajno presega njihovo tradicionalno vlogo v namiznih računalnikih. Grafična procesna enota je običajno implementirana kot po meri narejeno integrirano vezje ali del sistema-na čipu. V določenih aplikacijah je lahko implementirana na programirljivem vezju kot je FPGA. Zaključno delo predstavlja zasnovo grafičnega krmilnika za majhen SVGA LCD zaslon. Poleg tega je bila zasnovana napajalna enota za zaslon, časovni krmilnik SVGA z diferencialnim vmesnikom in logične komponente za prikaz osnovnih grafičnih elementov. Prikaz daljice temelji na Bresenhamovem algoritmu, poleg tega pa je predstavljen način sestave več komponent za prikaz več daljic. Da bi se izognili omejitvam pomnilnika FPGA, grafične komponente izračunajo rezultat barvnih točk sinhrono z osveževanjem zaslona. Grafične komponente, opisane v VHDL, so preizkušene z ločeno izdelano testno strukturo in jezikom Python, ki je uporabljen za vizualizacijo. GPU zasnova je prikazana na razvojni plošči Artix.

• Language: Slovenian
• Keywords: grafični krmilnik, FPGA, zaslon iz tekočih kristalov, načrtovanje digitalnega vezja
• Work type: Bachelor thesis/paper
• Organization: FE - Faculty of Electrical Engineering
• Year: 2023
• PID: 20.500.12556/RUL-152908
• COBISS.SI-ID: 177133571
• Publication date in RUL: 11.12.2023

Secondary language

• Language: English
• Title: Control circuit for liquid crystal displays with programmable development board

Abstract

Graphics Processing Units (GPU) have found significant utility in embedded systems, extending beyond their traditional role in desktop computers. GPU is usually implemented as custom integrated circuit or part of a system-on a chip, but can be also designed with an FPGA programmable device. The paper presents a graphics controller design for a small SVGA LCD screen. We designed the LCD power supply unit, SVGA timing controller with differential interface and logic components for display of basic graphics elements. Line drawing is based on Bresenham’s algorithm and composition of components for multiple lines is presented. To avoid FPGA memory limitations, the graphics components compute output pixels synchronously with display refresh. The graphics components described in VHDL are verified with a testbench and Python used for visualization. A GPU design is demonstrated on an Artix development board.

• Keywords: graphics controller, FPGA, liquid crystal display, digital circuit design