【正文】 所以，在制作 LED 顯示屏?xí)r，對顯示屏的刷新顯示屏頻率越高，畫面顯示的質(zhì)量越來越好，但刷新顯示屏頻率太高，對顯 示屏體的驅(qū)動電路和控制電路的要求也就越高。只有在這三種細(xì)胞的共同作用下，才可以得到人的眼睛對顏色的總體感覺。由于 LED 顯示屏的亮度很高，這樣對人眼傷害也很大，所以在制作一塊顯示屏顯示圖像時，顯示的最終效果要結(jié)合光源對人眼的舒適度去做出相應(yīng)的改善。由于本課題設(shè)計使用的有紅和綠組合成的雙基色點陣塊，在顯示時，紅色的燈相對要亮一些。//對 32 位數(shù)據(jù)依次執(zhí)行控制信號 end end assign B=hang[1]。 R=data[31]。 R=data[5]。end// 關(guān)閉移位寄存器移位控制信號，輸入第三位數(shù)據(jù) 5 :SCK=1。部分程序： always (posedge clk) 名稱 屬性 作用 clk 輸入 時鐘輸入控制 data[31..0] 輸入 32 位數(shù)據(jù)輸入 A 輸出 行控制信號輸出 B 輸出 行控制信號輸出 C 輸出 行控制信號輸出 D 輸出 行控制信號輸出 SCK 輸 出 移位寄存器移位控制端 RCK 輸出 移位寄存器存儲控制端 q[3..0] 輸出 取數(shù)據(jù)選擇控制端 R 輸出 列數(shù)據(jù)輸出 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 19 頁 共 41 頁 begin case(count) 0 :begin SCK=0。end //第十六行 數(shù)據(jù) endfunction always(posedge clk) begin case(number) 439。end //第十二行數(shù)據(jù) 12 : begin data=39。end //第八行數(shù)據(jù) 8 : begin data=39。end //第四行數(shù)據(jù) 4 : begin data=39。 //返回值輸入信號 begin case (in) 0 : begin data=39。 （ 5） 通過下載器下載到 FPGA 開發(fā)板，把硬件電路與 FPGA 開發(fā)板相應(yīng)的引腳相連接，看效果是否符合，進(jìn)而完成課題的軟件設(shè)計。仿真測試又分為功能仿真和時序仿真。本課題需要進(jìn)行底層電路設(shè)計，所以對文本輸入程序設(shè)計文件進(jìn)行創(chuàng)建一個底層電路設(shè)計。整體軟件設(shè)計電路圖如圖 所示。根據(jù) 74HC138 和 74HC595 芯片的分析，編寫軟件掃描控制部分。本課題設(shè)計就要用到時鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，而且是個難點； 8個時鐘輸入端 （ 50MHz） ，用于時鐘的輸入，對編寫的程序和電路設(shè)計運(yùn)行進(jìn)桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 13 頁 共 41 頁 行控制； 119808比特 隨機(jī)存儲器 ，用于數(shù)據(jù)的存儲，可以 隨意取出或存入 數(shù)據(jù) ； 4608個邏輯單元，可以對數(shù)據(jù)或文件資源進(jìn)行訪問。顏色的不同是與發(fā) 光二極管的亮度有關(guān)。通過對點陣屏內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析，點陣屏按內(nèi)部結(jié)構(gòu)接法可分為共陰和共陽兩種接法。目前使用較多的軟件控制方式為脈沖寬度控制法，是控制脈沖的占空大小的方式控制二極體的點亮的時間，從而實現(xiàn)實現(xiàn)彩色顯示，圖 為單色 LED 矩陣的接法。目前，在市場上見到的 LED 點陣屏有單基色和雙基色、三基色。 本課題設(shè)計使用的點陣顯示屏是共陽的接法，所以還需要設(shè)計一款反相器電路（如圖 所示 ）對譯碼器輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行取反。根據(jù)本課題設(shè)計的要求把兩片 74HC138 芯片通過級聯(lián)的方式連接：把第一片 74HC138 芯片 5 腳和 6 腳分別接 GND 和 VCC；第二片 74HC138 芯片的 4 腳和 5 腳接 GND；兩片 74HC138 芯片的 4 腳和 6 腳聯(lián)起引出一根輸入腳 D，其它三根腳為 A、 B、 C， 組合成 416 譯碼器，如圖 所示。如果一面有線連接另一面沒有線連接，就對有線連接的那一面進(jìn)行打孔，這樣能為焊接帶來方便。因為本課題設(shè)計的線路比較多，如果采用單面布局就有很多的跳線，所以選擇了制作雙面板布局的方式。打開 protel 99 軟件新建一個原理圖文件，根據(jù)課題設(shè)計要求設(shè)計的原理圖，在左側(cè)的元器件庫中找到相應(yīng)的元器件圖，按照一定的順序排列。由于本課題設(shè)計使用的雙基色點陣屏是共陽的接法，所以對點陣屏行控制輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行取反，經(jīng)過取反再輸出，輸出的數(shù)據(jù)就能對點陣屏依次進(jìn)行某一行的控制。在確定使用什么驅(qū)動方式后，結(jié)合 LED 顯示屏和芯片來分析數(shù)據(jù)的顯示，圖 為數(shù)據(jù)顯示等效圖。對于共陽的 LED 顯示屏使用74HC138 芯片，結(jié)合用三極管設(shè)計的一個反相器電路，從而實現(xiàn)對 LED 點陣屏的行進(jìn)行控制。 根據(jù)本課題設(shè)計所買的 LED 顯示屏是共陽的接法，并且考慮在制作電路板和調(diào)試帶來方便，本課題設(shè)計選用串入并出的控制方式設(shè)計控制系統(tǒng)。但由于這些芯片在工作時的驅(qū)動能力很差，一般都用于對 LED 顯示屏列的驅(qū)動。 圖 為 彩色點陣控制器 基本結(jié)構(gòu)框圖。 根據(jù) LED顯示屏的特性，并且經(jīng)過實際的驗證來了解 LED顯示屏的特性，結(jié)合 LED顯示屏其特性和經(jīng)過測試的 LED 顯示屏內(nèi)部結(jié)構(gòu)選定需要用什么樣的驅(qū)動控制芯片，設(shè)計一 款該 LED 顯示屏的驅(qū)動控制電路，并且使用 protel 99 畫圖軟件設(shè)計出 LED 顯示屏的驅(qū)動控制電路原理圖，制作一塊 LED 顯示屏的驅(qū)動控制系統(tǒng)硬件。靜態(tài)掃描技術(shù)以靜態(tài)鎖存器掃描方式，把所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)送到鎖存器并且打入屏體中顯示，并且充分保證 LED亮度。如出現(xiàn)閃爍，屏體太亮，顯示的顏色不夠豐富，畫面不夠生動等缺點。如電子顯示屏門牌，墻式電視機(jī)等。 目前，在國外很多國家的街道上隨處可見，作為信息傳輸?shù)墓ぞ撸趯嶋H應(yīng)用和顯示的效果都很好。結(jié)合 Verilog 語言設(shè)計的特點和編寫程序的規(guī)則再結(jié)合硬件電路編寫對 LED 顯示屏的掃描控制部分。由于其優(yōu)異的特性，在生活應(yīng)用很廣泛。根據(jù) LED 顯示屏的特性和內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)，選定需要用的驅(qū)動控制芯片，設(shè)計一款該 LED 顯示屏的驅(qū)動電路 。 Verilog language 目 錄 引言 ................................................................................................................... 1 1 方案論證 ...................................................................................................... 2 整體設(shè)計論證 ................................................................................................. 2 硬件模塊設(shè)計 論證 .......................................................................................... 3 顯示屏驅(qū)動控制方案的比較 ..................................................................... 3 顯示屏驅(qū)動方式芯片選定 ........................................................................ 3 軟件控制模塊設(shè)計論證 .................................................................................... 4 2 硬件驅(qū)動電路 設(shè)計實現(xiàn) .............................................................................. 5 硬件總體電路設(shè)計思路 .................................................................................... 5 硬件電路總體設(shè)計實現(xiàn) .................................................................................... 5 硬件電路制作過程 .......................................................................................... 5 硬件行驅(qū)動控制模塊設(shè)計實現(xiàn) .......................................................................... 7 硬件列驅(qū)動控制模塊設(shè)計實現(xiàn) .......................................................................... 9 點陣屏模塊的設(shè)計實現(xiàn) ...................................................................................10 3 軟件掃描控制設(shè)計實現(xiàn) .............................................................................12 軟件設(shè)計總體思路 .........................................................................................12 軟件總體設(shè)計實現(xiàn) .........................................................................................12 軟件設(shè)計過程 ................................................................................................12 存儲數(shù)據(jù)的模塊 .............................................................................................12 顯示屏掃描控制模塊 ......................................................................................17 LED 顯示屏灰度實現(xiàn) .....................................................................................19 4 彩色 LED 顯示屏 控制器整體實現(xiàn) ............................................................21 設(shè)計要求 .......................................................................................................21 彩色點陣屏控制器的設(shè)計實現(xiàn) .........................................................................22 整體方案實現(xiàn)效果 .........................................................................................22 5 硬件與軟件調(diào)試 .........................................................................................20 硬件設(shè)計調(diào)試過程 .........................................................................................23 軟件設(shè)計調(diào)試過程 .........................................................................................25 硬件與軟件設(shè)計調(diào)試過程的小總結(jié) ..................................................................27 6 結(jié)論 ............................................................................................................27 謝辭 ..................................................................................................................2