刘 亮

（南京国电南自城乡电网自动化工程有限公司，江苏 南京210032）

1 引 言

EDP系列继电保护装置的人机界面（MMI）组件采用LCD 控制器芯片S1D13505 作为液晶显示驱动器，该芯片外接EDO DRAM 作为显存。EDO DRAM 属于很多年前的设计，其供货量有限，经常出现采购困难的情况［1］，对MMI组件的生产造成了严重影响。为保证工业生产的持续性，需要对MMI组件的硬件电路进行升级，使用新的LCD 控制模块。

采用其他的商用专业LCD 控制器芯片进行硬件电路升级并不是一个很好的解决方案。首先，商用专业芯片成本较高，且容易受到器件断档的影响［2］；其次，现有LCD 控制器的驱动软件和EDP装置的应用程序联系比较紧密，使用专业芯片进行升级往往需要开发新的底层驱动，需要对装置的软件系统进行较大规模修改，大大增加了方案实施的复杂度。

使用FPGA 自主实现LCD 控制器则可避免上述问题。首先，FPGA 是市场上成熟的主流芯片［3］，价格比专用LCD 控制器芯片低很多。FPGA 可以实现各种硬件逻辑，能够很好支持多种主流显存芯片和液晶显示模块，可以有效避免硬件成本高和芯片供货短缺等问题；其次，FPGA 具有数量众多的通用管脚，可以很方便地复制MMI组件上处理器和S1D13505之间的硬件连线，保持LCD 控制器的地址空间、中断向量、控制信号等资源分配不受电路升级的影响，通过合理的内部逻辑开发，可以兼容原驱动程序，使不改动软件系统的同时实现硬件电路升级成为可能。

2 方案设计

MMI组件硬件升级方案的物理结构如图1所示。……