北邮·数电综合实验·双色点阵显示控制器的设计与实现.doc

数字电路与逻辑设计实验报告 题目：双色点阵显示控制器的设计与实现 班级： 学号： 姓名： 1 实验要求 1.1基本要求： 1） 固定红色显示一个汉字或图形，显示亮度4级可调，用一个btn按钮实现亮度调节，亮度变化视觉效果要尽量明显。 2） 用从红到绿8级渐变色显示一个固定汉字或图形。 3） 分别用单字循环显示、左右滚动显示、上下滚动显示三种显示方式单色显示四个汉字或图形，显示过程中，显示方式用一个btn按键进行切换。 4） 显示的图形或汉字要尽量饱满美观。 1.2提高要求： 1） 滚动显示过程中实现四种显示颜色的自动变换，颜色变化视觉效果要尽量明显。 2） 自拟其它功能。 2系统设计 2.1设计思路 本实验采用自顶向下设计法：从整个系统功能出发，按一定原则将系统划分为若干子系统，再将每个子系统分为若干功能模块，然后实现所要求的的功能。总体是通过分频、按键控制、扫描控制等模块实现上述功能，通过占空比来改变色彩，实现八级渐变色，通过扫描频率的改变和信号的占空比实现亮度的调节，通过行扫描和列扫描的不同实现左右滚动显示和上下滚动显示。由于按键动作的时刻和按下的时间长短是随机的，并且存在由开关簧片反弹导致的电平抖动，所以还要为每个按键开关设置一个消抖和同步电路，这样才能保证按键的准确性。 2.2总体设计框图 总体结构框图 ASM图 no yes yes no yes no yes no 如图所示：开始由按键选择模式，是单个渐变色显示，还是循环显示，还是可改变亮度显示，在执行的同时检查是否按下reset键，如果reset键被按下，那么将对系统进行复位。 2.3模块划分 逻辑划分框图 CP 如图所示：系统主要分成3个模块：分频模块针对不同的模式进行分频，扫描控制模块通过行扫描或者列扫描来控制循环显示的方式，点阵显示模块主要是响应不同模式下的点阵显示方式及图形。3 仿真波形及其分析 如图所示 当摁下clear键时各信号复位，当模式按键按下并计数时，信号输出对应各个模式，桐乡当亮度模式按下时，信号的占空比改变。 4源程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; use ieee.std_logic_arith.all; entity dianzhen is port(clk_in ,clear,btn1,btn2,btn3: in std_logic; --定义时钟、复位、按键1、2、3 colred ,colgreen ,rowout : out std_logic_vector(7 downto 0); --列信号行信号输出 bout0,bout1,bout2,bout3: out std-logic --防抖动信号 ); end dianzhen; architecture behave of dianzhen is signal stared ,stagre : std_logic_vector(3 downto 0); signal cred ,row ,cgreen,redtm,gretm : std_logic_vector(7 downto 0); signal smode,sligc,scc : std_logic_vector(1 downto 0); signal zred ,zgreen : std_logic_vector(2 downto 0); signal stm : std_logic_vector(5 downto 0); signal cnt :integer range 0 to 799999; signal xtx :integer range 0 to 99999; signal gun :integer range 0 to 1023999999; signal cnt0,cnt1,cnt2,cnt3: integer range 0 TO 7; signal data0,data1,data2,data3: std_logic; begin pr