本設計運用了基于Nios II 嵌入式處理器的SOPC 技術。系統以ALTERA 公司的CycloneII 系列FPGA 為數字平臺，將微處理器、Avalon 總線、LED 點陣掃描控制器、存儲器和人機接口控制器等硬件設備集中在一片FPGA 上，利用片內硬件來實現LED 點陣的帶地址掃描，降低系統總功耗和簡化CPU 編程的同時，提高了系統的精確度、穩定性和抗干擾性能。

　　LED 點陣顯示屏被用到很多領域，隨著電子技術的發展，LED 點陣書寫顯示屏的廣泛應用是一種趨勢。傳統的LED 點陣顯示是由微處理器實現的，但是以FPGA 做控制器將成為發展趨勢。

　　FPGA 的結構靈活，其邏輯單元、可編程內部連線和I／O 單元都可以由用戶編程，可以實現復雜邏輯功能，滿足各種設計需求。其速度快，功耗低，通用性強，特別適用于大型系統的設計。使用FPGA 還可以實現動態配置、在線系統重構（可以在系統運行的不同時刻，按需要改變電路的功能，使系統具備多種空間相關或時間相關的任務）及硬件軟化、軟件硬化等功能。用FPGA 做為控制器對本系統進行設計，利用它靈活豐富的I/0 資源簡化了電路，降低了系統的成本。本作品用FPGA 做為控制器，來實現LED 點陣書寫顯示屏的功能。

　　2 系統方案

　　2.1 主控器選擇方案論證

　　方案一：以ARM 為系統控制器

　　采用32 位RISC 微處理器ARM 實現點陣屏的控制和編碼功能，基本上能完成題目的要求，但是ARM 不適合多線程操作，如果應用在系統中會使電路和軟件設計變得復雜。

　　方案二：用FPGA 作為系統控制器

　　FPGA 可以直接用硬件掃描、編碼、解碼、糾錯，速度快、穩定性高、擴展性能好、體積小，可以提供豐富的邏輯單元和I/O 資源。用SOPC 工具可以快速生成片上軟核處理器，將所有的控制單元集成在一片FPGA 芯片內，降低了額外的功耗開支。采用并行的輸入/輸出方式，可以達到很快的速度。這樣合理的分配了FPGA 資源，具有很強的實時性和準確性。可以實現各種靈活控制。

　　綜合考慮，最后采用方案二。