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正文摘录:

2007年第6期蔫第245电视墙控制系统的FPGA设计武玉华，周威，李艳俊，李莉(北京电子科技学院北京100070)摘要：电视墙控制系统目前广泛应用于大型会议厅、广场、车站等重要场所，研究设计功能强大、成本较低、设计周期短的电视墙控制系统具有较强的实用意义。采用FPGA设计技术，设计了3×3电视墙的控制系统。设计输入采用VHDL语言，软件工具采用QuartusII5.0，通过测试，该设计功能正确。最后给出部分仿真波形和代码。关键词：电视墙；控制系统；FPGA；系统设计中图分类号：TP271文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)06—053—03FPGADesignofVideoWallControlledSystemwUYuhua，ZHOUWei，LIYanjun.LII.i(BeijingElectronicScienceandTechnologyInstitute.Beijing，100070，China)Abstract：Thevideowallcontrolledsystemiswidelyusedinmanyimportantsituationssuchasauditorium，squareandSta—tion.Researchinganddesigningthevideowallcontrolledsystemwhichhaspowerfulfunction，lowcostandshortdesignperiodisverypractical.Inthispaper，wedesignasortof3×3videowallcontrolledsystemusingFPGAtechnology.theinputlanguageadoptsVHDL，andthesoftwareisQuartus5.0II.Thecircuit’Sfunctionisright.Inthispaper，wegivesomesimulatingwaveandcodes.Keywords：videowall；controlsystem；FPGA；systemdesign1引言传统电视墙控制技术的实现，通常是电子技术工程师设计电路板而实现的，国际上对电视墙的研究和开发兴起于20世纪80年代，当时国外出现了商品化的电视墙系统，如Laserpoint公司的“PixeliteVideowallSystem”，卡梅伦公司的“MultiEffectVideoWall”等都是商品化的电视墙产品。从20世纪90年代开始，电视墙开始不断出现在国内的展览会堂、体育场馆、大型购物中心和各种大型文艺活动中心等公共场所。电视墙作为一种新的电视技术，从理论和工程上仍在不断发展和完善中。随着大规模集成电路技术的迅速发展和高速大容量存储芯片的涌现，电视墙的成本也在迅速下降、图像质量不断提高。随着电视墙技术的不断发展，他跟各种新技术的结合也越来越密切。FPGA采用类似于掩膜编程门阵列的通用结构，具有很高的集成度、很强的逻辑实现能力、很好的设计灵活性，一经推出就受到了电子设计工程师的普遍欢迎，在近些年来得到了迅猛的发展。如果在电视墙控制电路设计中，采用可编程逻辑器件作为主控芯片，将会给电视墙控制技术带来更多的进步，收稿日期：2006一08—14将使在电路设计、调试时有更大的回旋余地，通过VHDL语言的设计和编程，将硬件问题软件化，通过仿真测试实际效果，从而也可以大大地精简设计理念，缩短设计周期。用FPGA实现电视墙控制还能更方便地处理各种视频信号的接口和协议问题。由于视频编码和显示技术的飞速发展，RGB三基色信号、YUV亮度色差信号、全电视信号都是常见的视频信号，用FPGA进行模块化的电路设计，可以方便地将视频信号的转换单独处理.电视墙控制系统的内核部分只做逐行扫描RGB信号的处理，这样既对电视墙的图形显示留有优化空间，又能较好地应对今后更新的视频编码体系。2电视墙控制系统的设计2.1电视墙系统总体结构设计3×3电视墙系统主要部分包括电视墙显示屏、视频信号处理系统、信号源、功能控制器和音响设备。原始图像(prototype)被放大成了9倍大小的图像(3×3组合屏墙体)。在该过程中，原始图像经过了信号采样、图像的分割存储、图像的读出放大等多个过程，把一幅完整的图像分别显示在9个不同的分屏幕上，使之形成一幅与原来图像视觉效果相似但被等比例放大了的图像。可以把整个电视墙系统分为以下5个部分：信号源、A／D转换器、电视墙控制系统、D／A转换器、电视墙冠示53