● 摘要
依据系统目标要求，综合分析系统软硬件功能及现有资源，最大限度地挖掘系统软硬件之间的并发性，协同设计软硬件体系结构，以使系统工作在最佳工作状态，已经成为现代IC系统设计的重点研究方向。本论文正是基于这种设计思想，研究了LED灯饰市场，针对中小型屏体的应用方向，阐述了AVI视频到LED屏体的无失真播放智能控制平台的设计原理、过程和样机系统。本平台以CF卡代替传统的计算机作为视频数据源，支持远程DMX512控制台或近距离按键面板控制，以FPGA作为系统核心，可选择预定的节目并实时调整画面亮度和速度，控制LED屏的播放。论文首先对整个播放系统进行了分析，研究现有的软硬件资源及其性能特点，把系统划分为视频格式转换的软件实现、控制信息的单片机采集和播放控制的FPGA逻辑实现三个部分，提出了他们各自的构架和功能目标。然后详细制定了包括CF卡中视频文件存储格式及SPI接口数据格式等在内的接口协议标准。接着介绍了软件实现，包括格式转换和软件播放转换后文件的算法。最后，详细介绍硬件平台，包括硬件系统构架，原理图设计及版图实现，并重点分析FPGA核心逻辑模块的算法和仿真验证方法。最终在ALTERA公司的CYCLONE EP1C6上实现了整个逻辑功能。本设计通过合理地划分系统软硬件资源，各自分配相应的功能，极大地提高了设计系统的效率，保证了整个智能视频播放平台工作的稳定性和操作的简便性，最终为用户提供了一套高效率低成本智能化的LED播放控制解决方案。