【正文】 、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。在了解引腳圖之后再看看LCD1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如下表所示：表44：LCD1602指令說(shuō)明序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開(kāi)/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫(xiě)數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫(xiě)的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（說(shuō)明：1為高電平、0為低電平）。指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無(wú)效。指令4：顯示開(kāi)關(guān)控制D：控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。指令6：功能設(shè)置命令DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫(xiě)數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。在知道LCD1602的引腳圖和內(nèi)部指令操作之后，我們就可以知道用Verilog編寫(xiě)程序需要的時(shí)序圖如下：圖45 LCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖在數(shù)據(jù)顯示過(guò)程中，首先得從FPGA得到我們想要的溫度數(shù)據(jù)，然后再利用FPGA對(duì)1602進(jìn)行時(shí)鐘上的操作使LCD能夠顯示想要的數(shù)據(jù)。在這個(gè)過(guò)程之中他不是像之前的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)都是通過(guò)SCL和SDA信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制的，而是FPGA開(kāi)發(fā)板上具有的模塊，所以要就只要按照上圖的時(shí)序來(lái)進(jìn)行Verilog語(yǔ)言編寫(xiě)就可以了。首先我們給出一個(gè)FPGA的一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊然后再給出整個(gè)調(diào)用這個(gè)模塊，在驅(qū)動(dòng)LCD時(shí)候是這樣定義接口的：module lcd1602_drive( input clk, // 50MHz時(shí)鐘 input rst_n, // 復(fù)位信號(hào) // LCD1602 Input Value input [127:0] row1_val, // 第一行字符 input [127:0] row2_val, // 第二行字符// LCD1602 Interface output reg [ 7:0] lcd_data, // 數(shù)據(jù)總線 output lcd_e, // 使能信號(hào) output reg lcd_rs, // 指令、數(shù)據(jù)選擇 output lcd_rw // 讀、寫(xiě)選擇)。然后通過(guò)在頂層程序中調(diào)用這個(gè)模塊而達(dá)到能夠?qū)崿F(xiàn)我們想要的把FPGA中的溫度數(shù)據(jù)信號(hào)加載到LCD上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和顯示的功能。5 總結(jié)這次設(shè)計(jì)的主要目的是通過(guò)FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖溫度傳感測(cè)試出某一點(diǎn)的溫度，但是在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中焊接了電路板，寫(xiě)出了驅(qū)動(dòng)的程序，但是沒(méi)有把實(shí)驗(yàn)板調(diào)試成功。在這次設(shè)計(jì)中，做的I2C協(xié)議程序，和DAC8571的驅(qū)動(dòng)，ADS1115的驅(qū)動(dòng)，以及LCD1602的驅(qū)動(dòng)。I2C協(xié)議的仿真圖： 圖51 I2C協(xié)議的仿真圖由圖中的的SCL信號(hào)和SDA信號(hào)我們可以知道SCL信號(hào)是由時(shí)鐘信號(hào)直接分頻而來(lái)的，而SDA信號(hào)則因?yàn)闆](méi)有地址信號(hào)而沒(méi)有輸出只有高電平。DAC8571驅(qū)動(dòng)的仿真圖： 圖52 DAC8571的仿真圖 圖中SCL信號(hào)為時(shí)鐘信號(hào)的500倍分頻信號(hào)，而SDA信號(hào)輸出的是10011000，由于第九個(gè)信號(hào)沒(méi)有應(yīng)答所以就一直保持低電平。但是由于低電平這是持續(xù)一個(gè)byte，之后fpga就開(kāi)始了結(jié)束信號(hào)，變成了高電平。ADS1115驅(qū)動(dòng)的仿真圖：圖53 ADS1115驅(qū)動(dòng)的仿真圖圖中SCL信號(hào)為時(shí)鐘信號(hào)的500倍分頻信號(hào)，而SDA信號(hào)輸出的是10010000，由于第九個(gè)信號(hào)沒(méi)有應(yīng)答所以就一直保持低電平。但是由于低電平這是持續(xù)一個(gè)byte，之后fpga就開(kāi)始了結(jié)束信號(hào)，變成了高電平。雖然這個(gè)仿真圖是出來(lái)了，焊接了電路板，電路還是沒(méi)有驅(qū)動(dòng)成功，這是一個(gè)用了比較多的器件的一個(gè)電路圖，我認(rèn)真的檢查過(guò)焊接過(guò)的電路圖，但是沒(méi)有找出問(wèn)題，所以說(shuō)調(diào)試一個(gè)硬件電路是比較麻煩耗時(shí)，而且讓人很煩躁的一件事情。希望有人接著我的后續(xù)工作，把這個(gè)實(shí)驗(yàn)做出來(lái)。從這次我做的工作來(lái)看，其接線都是通過(guò)SCL和SDA兩根線連接的，所以在硬件方面的集成性是比較高的，由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有出來(lái)，不能看到其處理速度方面的優(yōu)勢(shì)。在軟件實(shí)施方面它相對(duì)于ARM和單片機(jī)都難一點(diǎn)，但是他在時(shí)間的控制方面精確多了。此外通過(guò)這次畢業(yè)論文，我覺(jué)得我對(duì)基于FPGA的光電數(shù)據(jù)采集和處理的設(shè)計(jì)有了比較好了解，對(duì)我這次論文中所用時(shí)間的分配不是很好導(dǎo)致最后有點(diǎn)匆忙，在這次設(shè)計(jì)之中我覺(jué)得我還是有許多感想的。首先，對(duì)于光電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)我有了個(gè)比較大概的了解，知道國(guó)內(nèi)階段可能的狀況，可能也許是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)文章的問(wèn)題可能與實(shí)際情況有一定的差距，國(guó)外在光電采集器方面比國(guó)內(nèi)要先進(jìn)但是價(jià)格是比較昂貴的，然后就是國(guó)內(nèi)的光電采集器價(jià)格比較便宜但是在精度方面有所欠缺，所以我們需要通過(guò)設(shè)計(jì)一些方案來(lái)改變現(xiàn)狀，找準(zhǔn)FPGA的高速和集成性高來(lái)進(jìn)行光電數(shù)據(jù)采集和處理。然后就得需要我去學(xué)習(xí)一門(mén)新的語(yǔ)言VeilogHDL，因?yàn)槲矣X(jué)得在大學(xué)期間學(xué)習(xí)能力是最重要的，不管是什么時(shí)候我們可以用原有的語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)的操作，但是通過(guò)對(duì)多種語(yǔ)言的學(xué)習(xí)可以使我們更加了解他們的之間的差別，這樣對(duì)于自身的發(fā)展更加有利。而且以前學(xué)習(xí)過(guò)VHDL語(yǔ)言，對(duì)于學(xué)習(xí)Veilog語(yǔ)言也是一個(gè)基礎(chǔ)，使我容易上手，然后就是理解中語(yǔ)言的設(shè)計(jì)思路，在Veilog語(yǔ)言中他有的是硬件連接，可以用時(shí)鐘信號(hào)來(lái)處理很多問(wèn)題，不像C語(yǔ)言那樣可以直接給出串行數(shù)據(jù)，在這我們只有根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)一個(gè)一個(gè)數(shù)據(jù)的來(lái)處理我們想要發(fā)送的信號(hào)。FPGA在時(shí)序的控制精度是相當(dāng)高的，可以達(dá)到10個(gè)ns，所以對(duì)于比較精確的時(shí)間控制器件例如CCD的控制是相當(dāng)重要的。在讀DATASHEET這個(gè)方面我有了很大的進(jìn)步，因?yàn)槿绻蛔x懂，器件的操作是完全不知道的，我費(fèi)了很大的力氣。在于寫(xiě)論文這個(gè)方面，要多和老師交流自己才能確定方向，知道自己應(yīng)該在什么方向上努力，而且不要把事情看得很簡(jiǎn)單，其實(shí)每一件復(fù)雜的東西都是由于簡(jiǎn)單的東西構(gòu)成的，由于在工作考研上面的不順利，我在畢業(yè)設(shè)計(jì)上的時(shí)間相對(duì)較少，所以做的比較匆忙，以至于東西做的有些粗糙。我覺(jué)得自己最大的一個(gè)缺點(diǎn)就是很少和人交流，不懂的地方喜歡自己慢慢弄，這樣很是影響做事效率，雖然經(jīng)歷過(guò)挫折，最后還是把畢業(yè)設(shè)計(jì)給弄完了。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多的東西，在以后生活中我會(huì)永遠(yuǎn)的記住我在大學(xué)所學(xué)到的東西，永遠(yuǎn)保持一種不斷思考，不斷進(jìn)步，能夠吃苦耐勞，也要講求方式方法的生活習(xí)慣。參考文獻(xiàn)[1] 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