EDA(LED點(diǎn)陣顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì))

《EDA技術(shù)與應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：LED點(diǎn)陣顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)院（系）：機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)：自動(dòng)化學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：2014指導(dǎo)教師：2017年6月*******．實(shí)驗(yàn)要求及總體方案1.1實(shí)驗(yàn)要求本課程設(shè)計(jì)要求根據(jù)輸入指令要求對(duì)16*16點(diǎn)陣的LED顯示屏進(jìn)行顯示控制，在控制過(guò)程中以EP3C10E144C8為主控芯片，利用譯碼芯片進(jìn)行行掃描控制，同時(shí)輸出字型碼進(jìn)行顯示控制。1.2掃描顯示采用從上往下依次點(diǎn)亮，掃描顯示16列。每次顯示一個(gè)漢字，顯示完畢后掃描顯示第二漢字，之后刷新顯示第三漢字，依次刷新顯示“高思禹20142101009”。循環(huán)顯示以上漢字。1.3滾動(dòng)顯示利用ROM庫(kù)的方法，采用滾屏顯示，使每一位都置‘1’這就實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)亮；當(dāng)?shù)凇?’位也置‘1’后，給第0位也置‘0’，再采用上下的方法將每一位都置‘0’，這就實(shí)現(xiàn)了反相依次熄滅，等第15位為‘0’時(shí)，又重新開(kāi)始，以此循環(huán)。2．LED點(diǎn)陣顯示原理2.1LED點(diǎn)陣原理以下為16×16點(diǎn)陣LED外觀及引腳圖及其等效電路，只要其對(duì)應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。例如如果想使左上角LED點(diǎn)亮，則Y0=1，X0=0即可。應(yīng)用時(shí)限流電阻可以放在X軸或Y軸。圖2-116*16點(diǎn)陣LED等效電路圖2-116*16點(diǎn)陣LED等效電路圖2-1點(diǎn)陣圖點(diǎn)陣LED一般采用掃描式顯示，實(shí)際運(yùn)用分為三種方式：點(diǎn)掃面、行掃描、列掃描。若使用第一種方式，其掃描頻率必須大于16×64=1024Hz，周期小于1ms即可。若使用第二和第三種方式，則頻率必須大于16×8=128Hz，周期小于7.8ms即可符合視覺(jué)暫留要求。此外一次驅(qū)動(dòng)一列或一行（16顆LED）時(shí)需外加驅(qū)動(dòng)電路提高電流，否則LED亮度會(huì)不足。2.2漢字取模圖2-2漢字取模用取模軟件依次取出相應(yīng)字的代碼，其中的16進(jìn)制數(shù)可利用計(jì)算機(jī)中的計(jì)算器軟件轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制即可。3．掃描顯示3.1設(shè)計(jì)基本原理16*16LED燈JC216*16LED燈JC27474HC2457474HC15474HC24574HC245圖3-1基本原理圖16×16掃描LED點(diǎn)陣只要其對(duì)應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮；計(jì)數(shù)器模塊用來(lái)控制每個(gè)字顯示的時(shí)間長(zhǎng)短，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到設(shè)定的值后，顯示屏就換下一個(gè)字；本設(shè)計(jì)由32進(jìn)制計(jì)數(shù)器(COUNT32)，16進(jìn)制計(jì)數(shù)器(COUNT16)，行驅(qū)動(dòng)（XIANSHI）和列驅(qū)動(dòng)(ROWCON)組成。3.2計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)s1是計(jì)數(shù)器，其每計(jì)一次數(shù)，更換一個(gè)字顯示。例如當(dāng)計(jì)數(shù)為“0010”時(shí)顯示“*”，當(dāng)計(jì)數(shù)為“0011”時(shí)顯示“*”，按要求需顯示“*********”，所以當(dāng)計(jì)數(shù)為“1110”時(shí)又循環(huán)顯示“*”，給其脈沖周期為1S,1S鐘換一個(gè)字。3.3列驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)b0控制所亮的行，當(dāng)輸出為0001時(shí)，給點(diǎn)陣的第一列高電平，輸出為0010H時(shí)，給點(diǎn)陣的第二行列電平，依次類(lèi)推，逐次給每列高電平。3.4行驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)該模塊控制的是所顯示的字。例如當(dāng)s1為0001時(shí)，表示顯示第一個(gè)字；當(dāng)s1為00010時(shí)，表示顯示第二個(gè)字，依次類(lèi)推。b0控制所顯示的為字的第幾行，例如當(dāng)b0為0001時(shí)，表示輸出字的第一行文字信息；b0為0010時(shí)，表示輸出字的第二行文字信息，依次類(lèi)推。4.仿真圖原理圖及實(shí)物圖4.1仿真圖圖4-1時(shí)序仿真圖4.2原理圖圖4-2原理圖（上下連接）4.3實(shí)物圖圖4-3滾動(dòng)顯示實(shí)物圖5.程序Libraryieee;Useieee.std_logic_1164.all;Useieee.std_logic_unsigned.all;EntityGisPort(clk:instd_logic;s0:outstd_logic_vector(3downto0);Cout:outstd_logic_vector(15downto0));EndG;ARCHITECTUREbhvofGissignalb0:std_logic_vector(3downto0);Signals1:std_logic_vector(3downto0);Signals2:std_logic_vector(15downto0);Begina1:process(clk)beginIfclk'eventandclk='1'thenb0<=b0+1;endif;s0<=b0;Endprocess;a2:process(clk)beginIfclk'eventandclk='1'thenCases1isWhen"0001"=>caseb0is--高When"0001"=>s2<="0000000110000000";When"0010"=>s2<="1111111111111111";When"0011"=>s2<="0000000000000000";When"0100"=>s2<="0001111111111000";When"0101"=>s2<="0001100000011000";When"0110"=>s2<="0001111111111000";When"0111"=>s2<="0000110000110000";When"1000"=>s2<="0111111111111110";When"1001"=>s2<="0110100000000110";When"1010"=>s2<="0110111111110110";When"1011"=>s2<="0110110000110110";When"1100"=>s2<="0110110000110110";When"1101"=>s2<="0110111111110110";Whenothers=>s2<="0000000000000000";Endcase;When"0010"=>caseb0is--*When"1111"=>s2<="0000000000000000";When"0000"=>s2<="0111111111111110";When"0001"=>s2<="0111000110001110";When"0010"=>s2<="0111000110001110";When"0011"=>s2<="0111111111111110";When"0100"=>s2<="0111000110001110";When"0101"=>s2<="0111000110001110";When"0110"=>s2<="0111111111111100";When"0111"=>s2<="0000000000000000";When"1000"=>s2<="0111110110001100";When"1001"=>s2<="0111110111001110";When"1010"=>s2<="0110110011100110";When"1011"=>s2<="1110110001111111";When"1100"=>s2<="1100110000011011";When"1101"=>s2<="1100111111111000";Whenothers=>s2<="0000000000000000";Endcase;When"0011"=>caseb0is--*When"1111"=>s2<="0000000000000000";When"0001"=>s2<="0111111111111110";When"0010"=>s2<="0000000110000000";When"0011"=>s2<="0011111111111100";When"0100"=>s2<="0111000110000110";When"0101"=>s2<="0111000110000110";When"0110"=>s2<="0011111111111100";When"0111"=>s2<="0000000110000000";When"1000"=>s2<="0111111111111110";When"1001"=>s2<="1110000110110111";When"1010"=>s2<="1110000110111111";When"1011"=>s2<="1110000011111111";When"1100"=>s2<="1111111100011111";When"1101"=>s2<="1110000000001111";When"1110"=>s2<="1110000001111110";Whenothers=>s2<="0000000000000000";Endcase;Whenothers=>s2<="0000000000000000";Endcase;Endif;Cout<=s2;Endprocess;a3:process(clk)Variablem:integerrange0to511;Variableint:std_logic;BeginIfclk'eventandclk='1'thenm:=m+1;Ifm=511thens1<=s1+1;Endif;Endif;Endprocess;end;參考文獻(xiàn)：[1]郭照南，孫勝麟.電子技術(shù)與EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)及仿真.長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2012.4[2]孟慶