基于FPGA方向的大型屏幕显示系统设计毕业设计.doc

湖南工业大学本科毕业设计（论文） 基于FPGA方向的大型屏幕显示系统设计 摘 要 主要研究基于Altera公司FPGA芯片的电子显示屏的研究，配备相应的PC机软件，可实现合拢、开帘、上下左右移动等显示形式，并可显示时钟。具体内容：1.FPGA系统设计；2.显示接口电路的设计；3.时钟接口电路的设计；4. FPGA系统与PC机通讯接口(RS232)的设计。FPGA控制模块控制时钟模块、点阵显示模块、上位机通信模块的协同工作，并分析、处理接收的数据。时钟模块完成对时钟芯片的读写，包括时钟初始化和时钟信息读取，最终用数码管显示时钟。点阵显示模块实现LED点阵的驱动和显示功能。驱动部分使用移位寄存器74HC595和移位寄存器 74HC164 组成，74HC595 负责列扫描数据，74HC164 负责行扫描数据。行扫描采用三极管放大电流，加大扫描强度，提高点阵屏亮度。LED点阵是由16个大小为 32mm*32mm 的8*8共阳点阵组成16*64 点阵，可以显示四个汉字，点阵屏可拆装，采用圆孔铜排针，连接性能非常好。串口通信部分通过RS232串口实现。用户可以通过上位机软件发送待显示的数据给FPGA控制系统。采用FPGA为核心控制模块，通过接收上位机数据控制LED点阵显示信息,同时通过键盘来控制显示方式，并且在数码管上显示实时时钟。软件部分根据各芯片的时序图进行模块编程，消除了竞争和冒险。通过编程、调试、仿真、下载正确地实现了合拢、开帘、上下左右移动等显示形式，其硬件系统的实验验证也获得了与软件模拟仿真结论相吻合的结果。 关键词：FPGA控制模块，串行通信电路，LED点阵及驱动电路 ，时钟模块 ABSTRACT The main research based on Alteras FPGA chip electronic display, a PC equipped with the appropriate software, can be realized together and open the curtains, move around the display in the form, and can display the clock. Specific content: 1.FPGA system design; 2 shows the design of the interface circuit; 3 clock interface circuit design; FPGA system and PC, the design of the communication interface (RS232). FPGA control module controls the clock module, dot matrix display module, the PC communication module to work together and to analyze and process the received data. The clock module clock chip to read and write, including clock initialization and clock information read the final clock with digital display. Dot-matrix display module LED dot matrix drive and display functions. Drive using a shift register 74HC595 shift register 74HC164 74HC595 is responsible for column scan data, the 74HC164 is responsible for the line scan data. Line scan using current transistor amplifier to increase the scanning strength, improve dot matrix screen brightness. LED dot matrix 16 size 32mm * 32mm 8 * 8 common anode dot matrix composed of 16 * 64 dot matrix, you can display four characters, dot matrix screen is removable, round hole copper pin connection performance good. Serial c