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场致发射显示器(FED)是新一代自主发光型真空平板显示器件,因其兼有平板显示器件和阴极射线管的优点而赢得了普遍关注,具有巨大的应用前景。FED显示器由显示屏和驱动系统组成,控制系统是驱动系统中的重要组成部分。本文介绍了FED驱动系统的工作原理,重点论述了基于FPGA的VGA级彩色FED新型驱动控制系统的研制,这种新型FED驱动控制系统主要包括视频解码电路、数据格式转换电路、FPGA控制电路、数据缓存电路和D/A监控电路,配合后级列灰度调制单元和行扫描单元,组成完整的FED驱动系统,可以驱动25英寸VGA级FED显示屏,实现彩色视频显示,样机亮度达400 cd/m2、对比度为1000:1,灰度等级为256级。这是国内目前整机性能指标最好的FED显示器。本文在支持大容量FED信息显示和提供并转换多种视频信号等方面具有创新性。首次采用平板显示专用控制芯片AL300,设计并制作了相关配套电路,支持的最高分辨率是1280×1024,实现解隔行和多种视频格式转换的功能,满足了FED显示屏对VGA分辨率的要求。首次在基于FPGA的VGA级彩色FED控制系统中设计并制作了VGA接口和分离电视信号S-video接口,可以将多种视频信号变换为FED驱动系统可用的24位彩色数字图像信号,实现亮度信号和色差信号的分离,提高了亮度信号的带宽。完成的基于FPGA的新型FED驱动控制系统具有几种先进的功能:采用专用于RGB图形/视频信号数字化的AL875芯片,可以支持从QVGA、VGA、SVGA到XGA的多种分辨率的显示格式;采用VGA接口技术和D/A转换技术,用于实时监控整个系统中的图像数据信号和控制信号;采用乒乓刷新控制机制对缓存进行控制,实现数据读写操作的无缝连接;采用OSD在屏显示单元,实现控制菜单、文本在屏幕上的叠加显示。将FPGA技术成功应用到控制系统中,特别是针对软件设计进行了详细论述。FPGA控制系统包括初始化模块、缓存控制模块、列驱动控制模块、行驱动控制模块和时钟模块,完成了整个系统驱动控制信号的产生,实现对数据缓存电路、集成灰度调制驱动电路以及行后级集成驱动电路的控制。采用FPGA技术提高了系统的灵活性、稳定性、集成度和可扩展性,具有很强的可移植性,降低了成本。设计中对视频数据信号的阻抗匹配进行了理论分析,得出了最佳阻值的计算公式,使得现有控制电路在抗干扰和图像质量方面得到了很大的改善,在数据传输速度方面得到了提高,整机演示的效果达到更高的水平。