【正文】 Cto+85176。Cto+85176。 感謝所有在我畢業(yè)設計中給我?guī)椭耐瑢W。老師曾經(jīng)告訴我們做事要認真，謹慎，踏實。參考文獻[1] 李維堤, [M].北京: 電子工業(yè)出版社, 1996[2] 語言應用程序設計[M].北京: 北京航空航天大學出版社, 2001[3] 控制器圖形液晶顯示模塊使用手冊[Z]. 北京: 清華蓬遠公司, 2000[4] 張毅剛, 51 單片機應用設計[M].哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學出版社, 1997[5] 陳　鋮,宋曙春. 基于T6963C控制器的液晶顯示模塊組成原理[ J ]. 信息工程大學學報, 2003, 4 (3) : 26229.[6] 王建校. 51系列單片機及C51程序設計[M ]. 北京:科學出版社, 2002.[7] 胡凱, 機的通信[J],22(4 1):208 209[8] 皮大能, LCD 顯示器與PIC16F877 單片機連接[J]微計算機信息,2004,20(10):94 95.[9] 單片機的自動存取柜的設計與實現(xiàn)[J]微計算機信息,2006,22(1 2):101 103.[10] 李維諟,[M]. 北京: ,6.[11] 單片機使用教程 提高篇[M]. .[12] 胡漢才. 單片機原理及系統(tǒng)設計. 北京:清華大學出版社, 2002[13][14] LCM12832ZK 和C8051F124 接口[J].微計算機信息,2004,5[15] :電子工業(yè)出版社, 37[16] [M ].北京：機械工業(yè)出版社，2004.[17] David The VHDL handbook .KLUWER Academic Pubishers,1989[18] IEEE Standard VHDL Language Reference Manual .IEEE Press,1987[19] VHDL Language Reference Guide,Alde NV USA,1999[20] VHDL Referenc Guide,Xilinx Jose USA,1998[21] Stephen Brown,Zvonko of Digital with VHDL Professional,2003致　謝 本設計我是在外面公司實習期間做的。我們認為,理解了控制顯示原理,再參考數(shù)據(jù)手冊就很容易掌握其應用。 圖53 系統(tǒng)測試LCD顯示內(nèi)容通過LCD顯示結果表明系統(tǒng)方案正確，設計滿足要求。 “幅度”放在第三行，數(shù)據(jù)放在漢字后面，漢字數(shù)據(jù)也用“：”隔開。則整機系統(tǒng)測試需要用VHDL程序通過試驗測試。通過觀察p0，p1，p2數(shù)據(jù)的變化，來驗證代碼的正確性。Address為讀地址，讀時鐘rxd按address地址從存儲器里讀數(shù)據(jù)，通過dout傳送給單片機。 FPGA模塊測試 FPGA嵌入式模塊總仿真圖如下，ADDRESS為讀地址數(shù)據(jù)，data1為寫入數(shù)據(jù)，WRADD為寫地址數(shù)據(jù)，dout為輸出數(shù)據(jù)，rxd為來自單片機產(chǎn)生的讀時鐘。QuartusII 軟件中的工程由所有設計文件和與設計有關的設置組成。圖42 Quartus軟件的開發(fā)流程Quartus設計軟件根據(jù)設計者需要提供了一個完整的多平臺開發(fā)環(huán)境，它包含整個FPGA和CPLD設計階段的解決方案。 利用高級的GDI(AGDI)接口，把uVision2調(diào)試器綁定到你的目標系統(tǒng)。 uVision2調(diào)試器的特性只與PK51和DK51套件具備。 所有的開發(fā)工具的設置都是對話框形式的。 全功能的源代碼編輯器。圖34 軟件設置（a） 圖35 軟件設置（b） 第4章 開發(fā)環(huán)境167。 漢字取模由GDM12864A 的DDRAM地址表可得出漢字的取模方式，在本設計中我們選用PctoLCD2002完美版，CS1=1CS2=1Y=01。LCD控制顯示函數(shù)如下。
頁面地址的設置和列地址的設置將顯示存儲器單元唯一地確定下來，為后來的顯示數(shù)據(jù)的讀／寫作了地址的選通。GDM12864A 將顯示存儲器分成8頁，指令代碼中P2～PO就是要確定當前所要選擇的頁面地址，取值范圍為0～7H，代表第l～8頁?！?顯示起始行設置（Display Start Line）RSR/WDB7DB7DB5DB4DB3DB2DB1DB00011顯示起始行（0~63） 該指令設置了顯示起始行寄存器的內(nèi)容。D位為顯示開／關的控制位。只有在BUSY=0時，計算機對GDM12864A 的操作才能有效。 RESET 表示當前 GDM12864A 的工作狀態(tài)，即反映RST端的電平狀態(tài)。此時接口電路被封鎖，不能接受除讀狀態(tài)字以外的任何操作。第一條和第二條指令為顯示狀態(tài)設置類；其余指令為數(shù)據(jù)讀／寫操作指令。 圖32單片機主程序流程圖 167。實現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示。由于采用單片機片內(nèi)存儲器，則EA/VP腳必須接+5V，RESET是復位腳，低電平有效，復位輸入必須保持1ms以上。167。 END IF。139。 ELSE ADDRESS=ADDRESS+39。139。 THEN CLK=NOT CLK。圖31 FPGA嵌入式存儲器模塊模塊部分程序： RBGIN=RBGIN_1。 模塊工作方式為：當產(chǎn)生試驗數(shù)據(jù)時通過WRCLK時鐘將數(shù)據(jù)存入模塊內(nèi)嵌的存儲器中，要結束一組數(shù)據(jù)輸入時將RBGIN置高電平，正常顯示時RBGIN置為低，此值為一組數(shù)據(jù)顯示的結束標志。WRCLK為數(shù)據(jù)輸入的時鐘信號，DATA為實驗產(chǎn)生數(shù)據(jù)輸入，WRADD為輸入數(shù)據(jù)的寫地址，RXD為單片機產(chǎn)生的時鐘信號用于從存儲模塊中讀時鐘，此時鐘每兩個上升沿讀取一次數(shù)據(jù)。167。 軟件設計模塊概述 本課題設計從運用出發(fā)。電位器用于顯示對比度的調(diào)節(jié)。 單片機與LCD連接本設計選用AT89c51單片機、和GDM12864A型LCD，本連接為間接控制方式間接控制方式是計算機通過自身的或系統(tǒng)中的并行接口與液晶顯示模塊連接，計算機通過對這些接口的操作，以達到對液晶顯示模塊的控制。單片機與FPGA相互協(xié)議控制線為RXD/TXD共2根線，地址總線的設置應根據(jù)FPGA內(nèi)部的存儲器的容量來確定，在這里FPGA選用Altera公司的Cyclone EP1C6。采用并行總線方式時，單片機以固定的總線方式的讀/寫時序與FPGA接環(huán)信息，數(shù)據(jù)交換的速度快。以這兩類期間相互結合的電力結構在許多電子系統(tǒng)設計中被廣泛應用。序號符號電平狀態(tài)功能1GND0V－電源地2Vcc－邏輯電源正3V00～5V－液晶顯示驅(qū)動電源4D/IH/L輸入寄存器選擇信號7R/WH/L輸入讀／寫選擇信號8EH/L輸入使能信號7DB0H/L三態(tài)數(shù)據(jù)總線（最低位）8DB1H/L三態(tài)數(shù)據(jù)總線9DB2H/L三態(tài)數(shù)據(jù)總線10DB3H/L三態(tài)數(shù)據(jù)總線11DB4H/L三態(tài)數(shù)據(jù)總線12DB5H/L三態(tài)數(shù)據(jù)總線13DB6H/L三態(tài)數(shù)據(jù)總線14DB7H/L三態(tài)數(shù)據(jù)總線（最高位）15CS2H輸入片選2（高電平有效）16CS1H輸入片選1（高電平有效）17/RESL輸入復位信號（低電平有效）18VEE輸出LCD驅(qū)動負電壓19A輸入背光電源（+）20K0V－背光電源（）圖27電路接口定義CS１CS２GDM12864A00禁止使用01左區(qū)10右區(qū)11未選圖28接口信號中的兩個片選信號的組合定義167。 GDM12864A 的主要特性為： GDM12864A 圖形液晶顯示模塊電路特性（一） GDM12864A 的電特性配置于 GW48PK 系統(tǒng)的 LCD GDM12864A 是帶顯示存儲器的圖形液晶顯示列驅(qū)動控制器。但是，由于兩個濾光器之間充滿了扭曲液晶，所以在光線穿出第一個濾光器后，會被液晶分子扭轉(zhuǎn)90度，最后從第二個濾光器中穿出。也就是說，若一個平面上的分子南北向排列，則另一平面上的分子東西向排列，而位于兩個平面之間的分子被強迫進入一種90度扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。隨著應用領域的不斷擴大，TN和ST\顯示模式由于其固有的不足己無法適應顯示技術的發(fā)展，其缺陷主要表現(xiàn)在交叉效應嚴重、顯示容量小、響應速度慢等。另一方面，60年代以后，半導體集成電路技術的飛速發(fā)展和廣泛應用，使信息系統(tǒng)設備向小型化、輕型化、節(jié)能化、高密度化發(fā)展。 Quartus II 網(wǎng)絡版軟件的免費支持 167。 新的可編程體系結構，實現(xiàn)低成本設計。 7 支持多種IP核。 2 多電壓接口，支持LVTTL,LVCOMS,SSTL2,SSTL3和LVDS等I/O標準。 ASIC 開發(fā)涉及到大量的工程資源，設計仿真和驗證，需要進行多次重制。這些低成本器件具有專業(yè)應用特性，例如嵌入式存儲器、外部存儲器接口和時鐘管理電路等。XTAL1:做為內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端?？梢詭?個TTL邏輯門電路，通常作為第二功能使用。P1口：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動4個TTL門電路，是可以作為通用的I/O口使用。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 MCS51單片機的內(nèi)部結構及芯片圖（1）AT89C51簡述AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)4K bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器和隨機存儲器數(shù)據(jù)存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準的MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大AT89C51單片機可為你提供高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。* StratixII: Stratix的下一代產(chǎn)品，2004年中期推出，90um工藝，大容量高性能FPGA。集成硬件乘加器,芯片內(nèi)部結構比Altera以前的產(chǎn)品有很大變化。　　* Cyclone（颶風）：Altera中等規(guī)模FPGA，2003年推出，,，與Stratix結構類似，是一種低成本FPGA系列 ，是目前主流產(chǎn)品，其配置芯片也改用全新的產(chǎn)品。Altera結合帶有軟件工具的可編程邏輯技術、知識產(chǎn)權（IP）和技術服務，在世界范圍內(nèi)為14,000多個客戶提供高質(zhì)量的可編程解決方案。Xilinx的主流FPGA分為兩大類，一種側重低成本應用，容量中等，性能可以滿足一般的邏輯設計要求，如Spartan系列；還有一種側重于高性能應用，容量大，性能滿足各類高端應用，如Virtex系列，用戶可以根據(jù)自己實際應用要求進行選擇。 FPGA系列芯片介紹（1）LatticeSC系統(tǒng)芯片F(xiàn)PGA系列 LatticeSCFPGA將高速I/O、SERDES、結構化的ASIC模塊 和高性能的FPGA結構集成在單個器件上，LatticeSCFPGA采用富士通的90納米CMOS工藝技術并用300毫米硅片制造，能夠加速芯片至芯片、芯片至存儲器、高速串行、背板及網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通道的連通性，提供“超級性能”。當需要修改FPGA功能時，只需換一片EPROM即可。用戶可以根據(jù)不同的配置模式，采用不同的編程方式。 （5) FPGA采用高速CHMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容。FPGA的基本特點主要有： （1）采用FPGA設計ASIC電路，用戶不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯 片。 FPGA167。167。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機系統(tǒng)。單片機由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。這兩個軟件的使用將在第四章作詳細介紹。167。 LCD能動態(tài)顯示FPGA發(fā)送的數(shù)據(jù)。經(jīng)論證方案可行。 系統(tǒng)方案論證 在本方案中我們采用了并行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸，對系統(tǒng)的設計類似計算機的組成的原理，MCU_51單片機好比計算機的CPU，LCD如顯示器，我們在FPGA內(nèi)部設計了一個嵌入式存儲器，里面存放單片機要讀取的數(shù)據(jù)代碼，相當于CPU讀取的指令。FPGA數(shù)據(jù)產(chǎn) 生單片機接受數(shù)據(jù)并馬上傳給lcd讓lcd顯示LCD顯示數(shù)據(jù)控制線控制線數(shù)據(jù)線圖31 系統(tǒng)原理框圖硬件選擇：FPGA，Cyclone EP1C6，單片機,AT89C51。當單片機處理完一個顯示后再去取下一個“指令”（數(shù)據(jù)）。167。本方案的特定是將FPGA實驗生成的數(shù)據(jù)能在LCD上有效的顯示出來，讓我們在做實驗時對結果有更加直觀的認識。本設計主要針對實驗室SOPC實驗箱GW48PK2。 開發(fā)背景及意義隨著液晶顯示技術的發(fā)展, LCD (液晶顯示器)模塊已成為家電、顯示儀器儀表和其他電子產(chǎn)品的重要組成部分。但是，要將其應用于軍事裝備中，需要解決其驅(qū)動板的工作溫度范圍問題，還要將隔行掃描的視頻信號轉(zhuǎn)換成與LCD相同分辨