eda课程设计--LED点阵显示控制

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1、 EDA 技术技术 课课 程程 设设 计计 报报 告告 课题课题 LEDLED 点阵显示控制设计点阵显示控制设计 姓姓 名名 学学 号号 专业班级专业班级 指导教师指导教师 时时 间间 I 课程设计任务书课程设计任务书 班 级 姓名 题目 LED 点阵显示控制设计 技 术 参 数 、 设 计 要 求 、 检 测 数 据 等 在 EDA 实验箱上利用 FPGA 和 16*16 点阵实现如下功能： 实现基本的字符显示（譬如绍大） 字符的显示时间可调整（譬如 1 秒、5 秒、10 秒等） 字符可实现闪烁显示（譬如 0.5s） 字符可实现移位显示，且移位方向可控（左移、右移等） 设 计 进 度 安 排

2、 或 工 作 计 划 2013.1.42013.1.4 任务分配，熟悉课题，查询相关资料，出方案初稿。 2013.1.52013.1.5 方案交流并定稿，划分设计模式，课程设计开展。 2013.1.62013.1.7 各模块设计实现及调试验证。 2013.1.102013.1.13 设计整体实现、调试及验证，并开始撰写报告。 2013.1.142103.1.15 设计完成，课程设计报告撰写并定稿，上交。 其 它 基于任务书，我们小组对设计增加了一些功能如下： 通过键控可以改变字幕滚动速度。 通过键控可以使字幕横向或纵向滚动。 通过键控可以使字闪烁出现。 II LED 点阵显示控制 摘摘 要要

3、本文对基于 FPGA 控制的 LED 汉字滚动显示器的设计方法进行了探讨。提出了两个 实现方案。并对其中一个方案作了详细说明。文中首先介绍了完成本设计所需的原理、技 术、以及所要实现的功能；然后研究了滚动显示汉字的方法及键控模式改变滚动的方式； 最后，用 VHDL 语言程序设计了一个完整的 LED 汉字滚动显示器。 本系统在 FPGA 试验箱上完成，由扫描控制模块、只读存储器 ROM 和 16*16LED 点 阵显示模块、 一个 4-16 译码器构成。 其中： 扫描控制模块和只读存储器 ROM 集成在 FPGA 芯片内部。 一个 4-16 译码器(74LS154)输入完成 FPGA 中 161

4、6 点阵显示模块的列扫描模 式。FPGA 定义的只读存储器 ROM 中保存了要显示的汉字的数模，并以 16 位的数据宽度 输出到 LED 阵显示模块的行端， 配合列扫描控制共同完成汉字的滚动显示。 同时通过键控 模式，对字幕滚动速度、方式、形式可调。 本系统利用数字系统设计自动化(EDA)技术实现了全硬件方式的 LED 点阵显示。利用 FPGA 内部的物理资源，将只读存储器 ROM 和主要功能模块设计在 FPGA 内部。充分显 示了 EDA 技术设计的灵活性，同时也大大提高了系统的集成度和稳定性 关键词 FPGA； LED； EDA；动态扫描 目目 录录 课程设计任务书 I 摘 要 . II

5、1. 设计概述 . 1 1.1LED 点阵原理 . 1 1.3 汉字显示原理 2 1.4 设计的主要功能 2 1.5 设计的主要工作 3 2. 设计方案 . 4 2.1 方案一 4 2.2 方案二 4 2.3 方案比较 5 3. 设计实现 . 6 3.1 分频程序 6 3.2 移动速度控制程序 8 3.3 按键扫描 9 3.4 汉字显示程序 . 10 4. 设计验证 12 5. 总结 14 参考文献 . 15 附录 . 16 1 1. 设计概述设计概述 1.1LED 点阵原理点阵原理 以下为 88 点阵 LED 外观及引脚图及其等效电路， 只要其对应的 X、 Y 轴顺向偏压， 即可使 LED

6、发亮。例如如果想使左上角 LED 点亮，则 Y0=1，X0=0 即可。应用时限流电 阻可以放在 X 轴或 Y 轴。 图 1-1 88 点阵 LED 外观图 5 图 1-2 88 点阵 LED 等效图 5 2 1.2 点阵点阵 LED 扫描法介绍扫描法介绍 点阵 LED 一般采用扫描式显示，实际运用分为三种方式： （1）点扫描 （2）行扫描 （3）列扫描 若使用第一种方式，其扫描频率必须大于 1664=1024Hz，周期小于 1ms 即可。若使 用第二和第三种方式，则频率必须大于 168=128Hz，周期小于 7.8ms 即可符合视觉暂留 要求。此外一次驱动一列或一行（8 颗 LED）时需外加驱动电路提高电流，否则 LED 亮 度会不足 1.3 汉字显示原理汉字显示原理 要实现汉字的显示，首先是获得数