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基于FPGA的多通道LED控制器设计与实现
资料介绍
目前，嵌入式应用越来越广泛，对数据处理的要求也越来越高，尤其是对大批量数据处理的速度、稳定和可扩展性提出新的要求。传统单片机处理方式已经远远不能满足当前工程应用尤其是城市景观灯或楼宇墙面大型LED显示项目对显示数据的要求。本控制器是基于FPGA实现的，功能是控制多个通道的LED灯带的色彩变化。本设计完成两个部分，一个是上位机软件开发，另一个是硬件逻辑功能设计。
软件设计通过在PC机上Microsoft Visual C++6.0开发环境下应用OpenCV开发MFC应用程序，程序实现了LED灯的布局布线、动画设计、LED灯变化方式以及按既定格式进行数据输出，还能手动编辑和修改在线动画效果等等。
硬件设计则是通过以 FPGA为核心板，添加外围硬件电路，根据功能划分分别进行逻辑设计，并使用Verilog HDL语言作为开发语言进行代码仿真。设计思路采用自顶向下的方式，先总体，后局部的设计方法，使设计出的控制器更具有系统性，也有利于资源的合理分配。
本设计的开发环境和仿真环境为QuartusⅡ11.0+ Modelsim SE10.0c，采用核心为Altera公司推出的EP4CE6F17C8的开发板。针对独立模块，全部采用三段式状态机写法进行分级代码设计和调试，完成了利用SPI数据协议对SD卡中数据进行读取，完成了对外部 SDRAM存储器在100M速率下进行读写操作，实现了DMX512协议发生器以及在QuartusⅡ环境中配置FIFO IP核并调试，最终通过比较输入和输出，验证并实现LED控制器预期功能。
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