课程设计 基于fpga的液晶显示控制器设计本科毕设论文.docVIP

电子信息工程专业 专业综合课程设计 基于FPGA的液晶显示控制器设计 学 院（系）： 信息与通信工程 专 业： 电子信息工程 目 录 1设计指标及要求 1 1.1任务及要求 1 1.2设计原理 1 2系统硬件电路设计 2 2.1FPGA核心板 2 2.2液晶显示部分 3 2.3按键控制部分 5 3系统软件设计 5 4系统调试 6 4.1硬件调试 6 4.2软件调试 7 5结论 7 6参考文献 7 附录一 系统硬件电路图（原理图，PCB） 8 附录二 实物照片 9 附录三 系统完整程序代码 9 1设计指标及要求 1.1任务及要求 采用FPGA技术实现液晶的显示功能，要求学生选好液晶芯片，画出电路板，做好硬件电路后调试程序，基本功能要求显示字符，扩展功能是显示动画。 1.2设计原理 显示控制模块是通过对FPGA芯片的编程，在此同时通过调用显示ROM文件中的字库，找到相应的二进制显示代码，再一条一条地送到显示驱动电路中，最后经过放大，送到点阵中的液晶去显示。 系统的整体框图如下图所示： 2系统硬件电路设计 2.1FPGA核心板 2.2液晶显示部分 12864各引脚的功能如下： 引脚号 引脚名称 引脚功能描述 1 VSS 电源地 2 VDD 电源电压 3 V0 LCD驱动负电压，调节LCD对比度 4 RS H:DB0-DB7为显示数据 L: DB0-DB7为指令数据5 R/W R/W=H，E=H数据被读到DB0-DB7 R/W=L，E=H DB0-DB7数据写到IR或DR6 E 使能信号：R/W=L，E信号下降沿锁存到DB0-DB7； R/W=H，E=H，DDRAM数据读到DB0-DB77 DB0～DB7 8位三态并行数据总线 8 PSB PSB=H时为并行输入方式，PSB=L时为串行输入方式 9 RST 复位端，低电平有效 12864的信号功能表如下图所示： 12864的工作时序如下图所示： 2.3按键控制部分 按键连接电路如下图所示： 按键分别连接着FPGA芯片的I/O口，通过拨动按键使液晶显示不同的字符。 3系统软件设计 程序流程图如下图所示： 4系统调试 调试分为硬件调试和软件调试。 4.1硬件调试 1、上电之前，用万用表测试电源与地未短路。 2、上电接通电路，指示灯正常点亮。 3、但12864液晶屏背光灯点亮，却未出现正常阴影，将12864反插接入电路，液晶屏点亮，出现正常阴影，检查PCB及原理图发现12864引脚并未接错，于是参考已有12864的多种电路接法，更改板子上的12864电路，问题却仍得不到解决，最终发现是所用12864液晶屏自带电路已默认选择串行数据通信，而我们所采用的电路都是并行数据通信电路，将12864液晶屏自带电路改焊，液晶屏正常点亮。原先设计12864电路所加的用于调节液晶屏对比度的滑动变阻器，实际使用时，发现并未起作用，故将其去掉。 4、向板子内烧录简单的显示程序，12864液晶屏正常显示出编写的内容。至此，硬件调试完成。 4.2软件调试 1、先根据整体思路确定了软件采用状态机的方式编写。然后查阅了12864液晶屏的使用手册以及EP4CE6E22芯片使用手册，确定了基本的操作要求，并根据要求进行了12864读数据写数据的程序编写，建成工程，完成编译，烧录进芯片，上电后，正确显示成功，完成了初步调试。 2、画出了程序框图，然后将各部细节补充出来。 3、正确的延时对于12864液晶屏的正确显示至关重要。要想延时正确就得先解决时序的问题，我们通过借鉴以往的学习EDA时所做的实验，直接套用了一个典型分频程序，解决了该问题。 4、在程序里延时的正确使用是一大难点，因为VHDL语言仿真性极强，其独有的延时语句，多数只支持仿真状态，综合设计时并不能通过编译，无法实现，我们尝试了