数码相框.docx

摘 要
数码相框数码相框是展示数码照片而非纸质照片的相框，它不再用放进相片的方式来展示，而是通过一个液晶的屏幕显示，它可以通过读卡器的接口从SD卡获取相片，并设置循环显示的方式，比普通的相框更灵活多变，也给现在日益使用的数码相片一个新的计方案 8
功能需求及模块划分 8
系统时钟与复位模块的设计 11
PLL的配置需求 11
PLL的配置步骤 12
PLL的例化 18
SD卡模块的设计 19
SPI接口控制 19
SD卡数据存储结构与 FAT16 文件系统 21
SD卡初始化及读操作 29
数据流模块的设计 31
SDRAM控制器模块的设计 34
接口控制模块 35
命令生成模块 36
数据路径模块 37
VGA显示驱动模块的设计 39
VGA显示原理与VGA时序实现 39
功能单元设计 41
显存数据更新与显示的同步实现 42
BMP格式图片显示 43
本章小结 48
总 结 49
参考文献 50
致 谢 51
第1章 绪论
课题的研究目的和意义
数码相框的普及，使得拍摄下来的数码相片呈现出了几何级数的增长，用各种存储器保存照片已成为大家习惯的做法。有资料显示，全世界拍摄的数码照片，只有不到35%的被打印出来，而超过65%的都被保存在硬盘、光盘、存储卡等存储介质中。
浏览存储器中的照片最常用的方法是通过电脑、电视等产品，它们能够清晰地显示照片，但不方便携带。随着嵌入式技术、液晶显示技术、数字存储技术的发展，出现了一种以数码相片的保存、回放和浏览为核心功能的产品——数码相框，给数码相片提供了一个新的展示平台。
数码相框主要由存储器、液晶显示器、解码器和微控制器组成，它利用解码芯片实现对图像的解码，并在液晶屏上显示图像。
鉴于数码相框广泛的用途，开发数码相框具有重要的意义和市场价值。虽然当前数码相框并不普及，但随着数码成像后期应用市场的不断扩大，数码相框将成为必不可少的配套产品，它也许会成为继电视、电脑之后生活中必不可少的第三块屏幕。
数码相框的动态发展趋势
从长远来看，今后几年将为处在数码相框产品供应链的各企业带来巨大的商机。未来几年，数码相框的市场处在逐渐走向成熟的阶段，其产销量和市场需求依然将保持大幅度的增长，在未来几内，市场无萎缩的可能。但数码相框拓展中国市场需克服两大难点：一是价格; 二是拓展应用空间。价格下降是必然趋势，中国消费者接受只是时间的问题，而根据中国消费者的需求和特点，开发出相应的应用产品，则是需要数码相框厂商亟待的问题。
从技术上来说，未来数码相框的发展将向两极分化。一部分产品着重强调基本功能和低成本，整合家庭中的闹钟、日历和装饰功能，这些产品走的是低成本路线，以展示照片为主，追求图像的品质及幻灯片播放特效，已成为DC/DV的附属物；另一部分产品会添加一些新的功能，如Wi-Fi、DVB-T,还可以即时报告天气、股票等信息，从而有望成为“桌面信息中心”。此外，触摸面板会成为一个应用的新亮点。
设计的主要目标任务
本设计使用Altera公司cyclone 系列的 EP1C3T144为基础来实现所有的功能，以 SF-EP1C 开发板作为目标板。从
SD卡中读取图片（SPI 模式），SD卡控制不涉及文件操作系统。使用电脑显示器（VGA）作为图片显示屏幕，工作在60Hz/800*600分辨率下，显示色彩为256色。FPGA 中实现bmp解码，使用SDR SDRAM作为显示图片缓存，循环显示SD卡中10幅图片。
本章小结
本章介绍了数码相框广泛的用途及其研究的目的和意义，也从未来发展方向和技术实现层面简述了数码相框的动态发展趋势，从而说明了本人设计DIY数码相框的原因，最后介绍了设计数码相框的主要目标任务。
第2章 SF-EP1C开发板介绍
SF-EP1C开发板原理图 
SF-EP1C开发板功能框图
如图2-1和图2-2所示，SF-EP1C开发板有着比较丰富的外设，也给用户预留了一些可扩展的接口。
图2-1 SF-EP1C开发板正面资源分布及功能框图
图2-2 SF-EP1C开发板背面资源分布及功能框图
SF-EP1C开发板基本配置
●FPGA使用EP1C3T144C8，硬件电路充分考虑了可升级性，该板子同样适用于EP1C6T144；
●板载1Mbit串行配置芯片EPCS1，支持AS和JTAG两种配置方式；
●5V