有限狀態(tài)機(jī)的設(shè)計——LCD顯示控制實驗

1、實驗四 有限狀態(tài)機(jī)的設(shè)計-LCD顯示控制實驗、實驗?zāi)康?、了解LCD1602液晶顯示器的工作原理。2、了解時序電路FPGA勺實現(xiàn)。3、學(xué)習(xí)用VHDL語言來描述時序電路的過程。、硬件要求1、可變時鐘源。2、LCD1602液晶顯示模塊3、A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC08094、主芯片 Cyclonell EP2C35F672C&三、實驗原理該實驗是利用FPGA空制LCD1602的時序，進(jìn)行液晶顯示。LCD是一個可以 顯示兩行字符或數(shù)字的液晶顯示模塊。該芯片管腳如右圖所示。芯片引腳及 其說明如下：160?1VSS2VDO3V04RS5R/W6F780B21011剛12聞5J3EW6140071jBL

2、KBLA1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1腳：VSS為地電源第2腳：VDD接5V正電源第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電 源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電 位器調(diào)整對比度第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令 寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。 當(dāng)RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址， 當(dāng)RS為低電平RW為高 電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(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，液晶模塊執(zhí)行命

3、令。第714腳：D曠D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第1516腳：空腳1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器(CGROIM)經(jīng)存儲了 160個不同的點陣字 符圖形，如表1所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符 號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001(41H)，顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來， 我們就能看到字母“ A”LCD1602的工作時序可查閱其他資料。四、實驗內(nèi)容及步驟本實驗的內(nèi)容就是用FPGA莫擬產(chǎn)生LCD1602的時序，使其正常工作，顯示 字符，實驗步驟如下：1、編寫LCD1602時序的VHDL代碼。2、用

4、Quartusll6.0 對其進(jìn)行編譯仿真。3、在時序確定無誤后，選擇芯片 Cyclo neII EP2C35F672C6。4、給芯片進(jìn)行管腳綁定，在此進(jìn)行編譯。5、觀看實驗結(jié)果。五、實驗結(jié)果與分析這是LCD1602的仿真波形圖。在 RS，RW均為高電平時，LCD顯示從DB0DB7的數(shù)據(jù)。切 Master Time Bar1355 m打” Patter 21+5 ns4.9Start:End六、問題與質(zhì)疑1. LCD1602的工作時序是怎樣的?答：讀操作時序：寫操作時序:七、程序代碼library IEEE;en tity LCD1602 isPort ( Clk : in std_logic

5、;-狀態(tài)機(jī)時鐘信號，同時也是液晶時鐘信號，其周期應(yīng)該滿足液晶數(shù)據(jù)的建立時間Reset:i n std_logic;LCD_RS : out stdo gic;-寄存器選擇信號LCD_RW : out std_logic;-液晶讀寫信號LCD_EN : out stdo gic;-液晶時鐘信號LED : out std_logic;LCD_ON : out std_logic;LCD_BLON : out stdo gic;LCD_Data : out stdo gic_vector(7 dow nto 0);-液晶數(shù)據(jù)信號 end LCD1602;architecture Behavioral

6、 of LCD1602 istype state is (set_clc,set_dlnf,set_cursor,set_dcb,set_cgram,write_cgram,set_ddram,write_LC D_Data,set_ddram2,write_LCD_Data2);signal Current_State:state;type ram2 is array(0 to 7) of std_logic_vector(7 downto 0);signal Clkk : std_logic;signal Count : std_logic_vector(20 downto 0);sign

7、al Clk_Out : std_logic;signal LCD_Clk : std_logic;beginLCD_EN <= Clk_Out ; -液晶時鐘信號LED <= Clk_Out;LCD_RW <= '0' ;-寫數(shù)據(jù)LCD_ON <= '1'LCD_BLON <= '1'clock :process(Clk,Reset)beginif(Reset = '0')thenCount <= (others => '0');elsif(rising_edge(clk

8、)thenCount <= Count + 1;if(Count = 0)thenClk_Out <= not Clk_Out;end if;end if;LCD_Clk <= Clk_Out;end process;control:process(LCD_Clk,Reset,Current_State)- 液晶驅(qū)動控制器variable cnt1: std_logic_vector(2 downto 0);beginif Reset='0'thenCurrent_State<=set_clc;cnt1:=(others => '1'

9、;);LCD_RS<='0'elsif rising_edge(LCD_Clk)thenCurrent_State <= Current_State ;LCD_RS <= '0'case Current_State iswhen set_clc =>LCD_Data<="00000001"-01HCurrent_State<=set_dlnf;when set_dlnf=>LCD_Data<="00111100"-3cHCurrent_State<=set_cursor

10、;when set_cursor=>LCD_Data<="00000110"-06H Current_State<=set_dcb;when set_dcb=>LCD_Data<="00001100"-0cHCurrent_State<=set_cgram;when set_cgram=>LCD_Data<="01000000"-40HCurrent_State<=write_cgram;when write_cgram=> - 向 CGRAM 中寫入 "年&quo

11、t;LCD_RS<='1'Current_State<=set_ddram;when set_ddram=>-從第一行的起始地址開始顯示LCD_Data<="10000000"-80H Current_State<=write_LCD_Data;when write_LCD_Data=>LCD_RS<='1'LCD_Data<="01000110"Current_State<=set_ddram2;when set_ddram2=>LCD_RS<='0'LCD_Data<="10000001"-80HCurrent_State<=write_LCD_Dat