FPGA的点阵显示控制器的设计.docVIP

基于FPGA的8*8点阵显示器的设计 摘要：主要研究基于VHDL语言的8*8点阵显示汉字。首先对单个模块进行设计仿真调试，然后对整体模块的设计，通过编程、调试、仿真实现汉字的行扫描，其硬件系统下载正确的实现也获得了与软件仿真相吻合的结果。 关键字： 扫描 分频 点阵显示 一．课题要求 1.技术要求 （1）EDA技术：EDA（Electronic Design Automation)技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL（Hardware Description Language)为系统描述手段完成的设计文件，自动的完成逻辑编译、化简、分割、综合、布局布线以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。 （2）VHDL语言：VHDL(Very--High--Speed Integrated Circuit Hardware Description Language主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口，除了含有许多硬件特征得语句外，VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。 （3）层次化设计：EDA设计一般采用自顶向下、由粗到细、逐步求精的方法。设计最顶层是指系统的整体要求，最下层是指具体的逻辑电路实现。自定向下是将数字系统的整体逐步分解为各个子系统和模块，若子系统规模较大则进一步分解为更小的子系统和模块，层层分解，直至整个系统中各子模块关系合理、便于实现为止。 2.功能要求 本次综合型数字电路课程设计组要完成点阵显示控制器的三种功能，分别是按键控制静态显示下一个字、汉字滚动和逐列显示（即先显示两边的各一列然后向外依次显示直至显示整个汉字，之后先显示中间的两行然后向外显示直至显示整个汉字），本次课程设计的所采用的软件是Quarters??6.0，硬件是EP2C5T144C8，通过对于8*8点阵显示相应的汉字，分别通过行和列控制显示。 设计方案 本次课程设计采用的是的行共阳列共阴的8*8点阵，因此不可能在同一时刻显示出整个汉字，为了显示出整个汉字，首先制作一个基本矩阵，然后按照时间的顺序进行逐行扫描，首先行同时列给相应的码值，第一行的的发光二极管就会有相应的亮，然后行同时列给相应的码值，第二行的的发光二极管就会有相应的亮，用并行操作方式，如此周而复始的重复下去，根据人眼的视觉残留特性，使之形成整个汉字的显示。本次试验采用行扫描。 图一.硬件总体框图 三．单元模块设计 仿真结果及分析 1.选择输出模式 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity control is port(en:in std_logic; key:in std_logic_vector(1 downto 0); Q0,Q1,Q2:in std_logic_vector(7 downto 0); Y:out std_logic_vector(7 downto 0)); end; architecture ex1 of control is begin process(en,key) begin if en=0 then y else case key is when00=y=Q0; when01=y=Q1; when10=y=q2; when others=y end case; end if; end process; end ex1; 利用对输入按键的码值来控制显示： EN Key1 Key0 Y 0 X X 1 0 0 Q0 1 0 1 Q1 1 1 0 Q2 1 1 1 仿真波形： 通过仿真波形可以知道只有在EN=‘0’和开关都为高电平的情况下无显示，即输出都为高电平，其余情况下都会输出对应的码值。 滚动显示 滚动部分是将50MHZ时钟分为两个不同的频率，一个较快的时钟用来控制扫描的速度显示相应的汉字，一次从上向下逐行扫描，用一个较慢的时钟，当来了一个脉冲hang依次加1，就会有不同的码值输送给列，就会有汉字向上移一行。由于是行扫描在一定的时间里，即高频扫描每种输出的码值，使视觉上就可以实现向上滚动显示汉字的效果。 library ieee; use