01
FPGA 编译效能与迭代控制
把显示时序、像素映射、接口桥接和调试寄存器拆成清晰模块，让改动能被编译、测试和追踪，而不是牵动整套逻辑。
- 模块级约束与可复用时序块
- 用于板级调试的测试图逻辑
- bitstream 版本和板级验证记录
分工 / THE SPLIT
FPGA 与 MCU 的分工
FPGA 和 MCU 不是互相替代的营销词，而是不同层级的工程工具。FPGA 更适合实时、高速、并行和时序敏感的任务：显示数据组织、像素映射、接口桥接、行列时序、接收端输出和测试图生成。
MCU 更适合状态管理、外设控制、通信协议、参数保存、故障记录、升级烧录和生产测试。实际项目中两者经常协同：FPGA 负责实时显示链路，MCU 负责配置、监测和维护。
真正重要的判断是：项目是否需要 FPGA，是否只用 MCU 即可，是否现有主控加接口板就够，或者是否需要完整发送/接收链路。成本敏感的小型显示产品不应过度设计；高分辨率、多模块或特殊时序项目也不能用低成本控制方式硬撑。
FPGA
实时显示链路
- 显示数据组织与像素映射
- 行列时序与输出刷新
- 接口桥接与接收端输出
- 测试图生成与调试寄存器
MCU
整机控制与维护
- 命令包传输与参数保存
- 状态回读、温度与电压监测
- 故障码、看门狗与异常恢复
- 烧录、版本读取与产线测试命令
开发顺序 / BUILD ORDER
四个关键面
综合控制架构的四个关键面
编译效率、包格式、握手和测试协议，是客户项目里真正会用到的部分，也是量产是否顺利的分水岭。
02
MCU 包传输格式与命令通道
MCU 协议应定义帧头、命令字、长度、版本、校验、ACK/NACK、超时和重传规则，用于产线测试和售后诊断。
- UART/SPI/I2C/以太网命令封包
- 寄存器读写与状态包
- 错误码、版本号和生产测试命令
03
FPGA 与 MCU 协同握手
FPGA 负责实时显示通路，MCU 负责模式配置、状态读取、启动管理和维护命令。
- MCU 与 FPGA 寄存器映射
- 模式切换、复位和启动时序
- 温度、电压和链路状态回读
04
生产测试协议
可量产控制板需要烧录、版本读取、测试图、接口检查、故障捕获和结果记录命令。
- 工厂烧录与序列号绑定
- 显示输出和接口自检
- 试产不良分类
技术主题 / TECHNICAL TOPICS
链路上的工程判断
输入、时序、映射与状态诊断
每个主题都写明需要客户确认什么资料、我们做什么工程判断、样机阶段如何验证。
信号输入与接口适配
先确认内容源、接口类型、色彩格式和控制主机环境，再把输入接口与后端显示链路匹配起来。
工程检查项
- 播放主板、工控机、媒体盒或自定义控制器的输出时序
- 接口稳定性、线缆距离和连接器方向
- 启动顺序与异常断开后的恢复方式
时钟、同步与显示时序
稳定性取决于时钟、复位、同步和输出时序。若项目对多屏同步或低延迟有要求，测试条件在方案阶段定义，并在样机阶段验证。
工程检查项
- 时钟链路与复位行为
- 帧边界与输出刷新
- 异常状态的恢复能力
像素映射与接收端分配
广告屏和 LED 项目涉及模组排布、箱体分区和接收端负载。把物理排布转化为可定位、可测试的控制链路。
工程检查项
- 每个接收端负责哪些区域、如何连接
- 出现异常时如何定位到具体区域
- 生产测试如何覆盖每一路输出通道
状态监测与故障诊断
按项目需要预留温度、电压、通信状态、版本读取、故障码和调试接口，帮助客户在生产和售后阶段定位问题。
工程检查项
- 温度、电压和链路状态回读
- 固件/逻辑版本读取
- 故障码与可访问的调试接口
命令包 / PACKET FORMAT
MCU 命令传输
命令包结构决定产线和售后能否定位问题
公开页面不会暴露客户协议。下面是设计命令传输时会考虑的字段类型和异常处理方向。
- 00 帧头
- 01 协议版本
- 02 命令字
- 03 长度
- 04 负载
- 05 校验
- 06 ACK / NACK
- 07 错误码
- 08 超时
- 09 重传
示意字段，不代表任何客户协议。实际字段、位宽、超时策略和异常处理按项目定义并在样机阶段验证。
链路位置 / IN THE CHAIN
系统视角
FPGA 与 MCU 在链路中的位置
FPGA 不单独存在，MCU 也不只是辅助芯片；两者要和输入、发送、接收、模组和生产测试一起定义。
- 01 信号输入
- 02 FPGA / MCU 控制
- 03 发送 / 输出单元
- 04 传输链路
- 05 接收 / 模组控制
- 06 显示输出
- 07 生产测试
FPGA 工作方式 / WORKFLOW
编译效能来自模块边界和验证策略
显示 FPGA 项目要避免所有逻辑互相缠在一起。输入接口、像素映射、时序输出、测试图、调试寄存器和板级接口分开管理，局部修改才不会牵动整套工程。
每次 bitstream 都关联板卡版本、约束文件、测试记录和问题清单。这样客户能看到我们关注的是开发效率、可调试性、版本追踪和样机验证，而不是一句“高速 FPGA”。