基于FPGA的LED點(diǎn)陣書寫顯示屏設(shè)計(jì)

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1、第26卷第2期黃石理工學(xué)院學(xué)報(bào)Vol.26No.22010年4月JOURNALOFHUANGSHIINSTITUTEOFTECHNOLOGYApr12010doi:10.3969/j.issn.1008-8245.2010.02.002基于FPGA的LED點(diǎn)陣書寫顯示屏設(shè)計(jì)丁學(xué)勇王海華李純杰徐永鑫(黃石理工學(xué)院電氣與電子信息工程學(xué)院,湖北黃石435003)摘要:以Cyclone系列的FPGA核心板EP1C6Q240C8作為控制器,采用由光敏三極管構(gòu)成的自制光筆,觸發(fā)32×32LED點(diǎn)陣書寫顯示屏,實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)亮、

2、劃亮、反顯、整屏擦除”等書寫顯示功能。系統(tǒng)由光筆、LED點(diǎn)陣、主控、點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)和數(shù)碼顯示5個(gè)模塊組成,具有集成度高、穩(wěn)定性好、設(shè)計(jì)靈活和設(shè)計(jì)效率高等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際測試結(jié)果表明效果良好。關(guān)鍵詞:FPGA;點(diǎn)陣;VHDL中圖分類號(hào):TN47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-8245(2010)02-0005-04DesignofLEDLatticeWritingDisplayBasedonFPGADINGXueyongWANGHaihuaLIChunjieXUYongxin(SchoolofElectricalandE

3、lectronicInformationEngineering,HuangshiInstituteofTechnology,HuangshiHubei435003)Abstract:ThecoreboardEP1C6Q240C8ofCycloneseriesisusedasthecontrollerandtheself-madelightpencon2stitutedbyphototransistorstriggerstheLEDlatticewritingdisplay,whichachievessuchw

4、ritingdisplayfunctionsaslight,zonedlight,anti-evident,theentirescreenerase.ThesystemconsistsfivemoduleswhichareLEDdotmatrixmodule,lightpenmodule,maincontrolmodule,digitaldisplaymodule,anddotmatrixdrivermodulesandthesys2tempossessestheadvantagesofhighintegra

5、tion,goodstability,flexibledesign,andhighdesignefficiency.Thetestresultsshowtheeffectsaregood.Keywords:FPGA;lattice;VHDL心板EP1C6Q240C8作為控制器,采用VHDL語0引言言設(shè)計(jì)系統(tǒng)主控部分的方法,實(shí)現(xiàn)對32×32點(diǎn)陣LED顯示屏的多種書寫顯示控制。隨著EDA技術(shù)的快速發(fā)展,電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)技1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求術(shù)和工具發(fā)生了深刻的變化,大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA的出現(xiàn)給設(shè)計(jì)人員帶來了諸多方

6、便。設(shè)計(jì)并制作一個(gè)基于32×32點(diǎn)陣LED模塊的超高速集成電路硬件描述語言VHDL是隨著可編書寫顯示屏,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。在控程邏輯器件(PLD)發(fā)展起來的一種硬件描述語制器的管理下,LED點(diǎn)陣模塊顯示屏工作在人眼不言,主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、行為、功能和易覺察的掃描微亮和人眼可見的顯示點(diǎn)亮模式下;接口,是EDA的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文根據(jù)2009當(dāng)光筆觸及LED點(diǎn)陣模塊表面時(shí),先由光筆檢測觸年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽題目“LED點(diǎn)陣書寫及位置處LED點(diǎn)的掃描微亮以獲取其行列坐標(biāo),再顯示屏”的要求,介

7、紹以Cyclone系列的FPGA核依據(jù)功能需求決定該坐標(biāo)處的LED是否點(diǎn)亮至人收稿日期:2009-11-26作者簡介:丁學(xué)勇(1987—),男,湖北天門人,2007級電子信息工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生。6黃石理工學(xué)院學(xué)報(bào)2010年眼可見的顯示狀態(tài)(如圖1中光筆接觸處的深色裕的I/O口資源,結(jié)合簡單的按鍵,使整個(gè)功能切LED點(diǎn)已被點(diǎn)亮),從而在屏上實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)亮、劃亮、換容易實(shí)施。此點(diǎn)陣顯示屏設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵在于對反顯、整屏擦除”等書寫顯示功能。32×32點(diǎn)陣上各點(diǎn)數(shù)據(jù)地址的讀取存儲(chǔ)識(shí)別以及響應(yīng)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,其數(shù)據(jù)處理速度、顯

8、示的實(shí)時(shí)性要求也較高。該方案軟硬結(jié)合,具有系統(tǒng)穩(wěn)定度高、控制方便、功能強(qiáng)大、可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。方案二系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。圖1LED點(diǎn)陣書寫顯示屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖具體要求如下:①在“點(diǎn)亮”功能下,當(dāng)光筆接觸屏上某點(diǎn)LED時(shí),能即時(shí)點(diǎn)亮該點(diǎn)LED,并在控制器上同步顯示該點(diǎn)LED的行列坐標(biāo)值(左上角定為行圖3方案二系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖列坐標(biāo)原點(diǎn));②在“劃亮”功能下,當(dāng)光筆在屏上快速劃過時(shí),能同步點(diǎn)亮劃過的各點(diǎn)

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