基于FPGA的LCD1602流动显示设计与VHDL实现

最新推荐文章于 2024-10-14 18:23:10 发布
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本文介绍了如何使用VHDL语言和FPGA技术设计LCD1602流动显示。从LCD1602基础知识出发，详细阐述了硬件连接、VHDL控制逻辑编写、时序约束以及实验结果验证，为嵌入式系统的人机交互提供了一种解决方案。

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基于FPGA的LCD1602流动显示设计与VHDL实现

一、引言
近年来，随着嵌入式系统的广泛应用和FPGA技术的快速发展，人机交互装置的设计需求也日益增长。作为常见的显示设备之一，LCD1602液晶显示屏在各种嵌入式应用中得到广泛应用。本文将介绍如何利用VHDL语言和FPGA技术设计并实现一个基于FPGA的LCD1602流动显示。

二、LCD1602简介
LCD1602是一种基于液晶技术的字符型显示器，具有16列2行的显示区域。它通过与外部控制器（如MCU或FPGA）进行通信，实现对显示内容的控制。LCD1602采用了并行数据传输的方式，通过8位数据总线和几个控制信号（如使能信号、读写信号等）与控制器进行通信。

三、设计步骤

  1. 硬件设计
    首先，我们需要连接好FPGA和LCD1602，确保数据线和控制线的正确连接。具体的连线关系可参考LCD1602的数据手册。然后，在FPGA中添加所需的输入输出端口，并对这些端口进行约束。

  2. VHDL设计
    接下来，我们使用VHDL语言编写LCD1602流动显示的控制逻辑。首先，我们需要定义所需的信号和端口。以下是一个示例：

entity LCD1602_Controller is
    port (
        clk
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基于FPGA的LCD1602流动显示器的VHDL设计
git_debug233的博客
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我们使用VHDL语言描述了LCD的行为，并提供了相应的源代码示例。通过使用VHDL，我们可以描述硬件电路的功能和行为，并将其合成到FPGA中。在本文中，我们将详细介绍如何使用VHDL语言设计一个基于FPGA的LCD1602流动显示器。我们将使用FPGA作为我们的硬件平台，并使用VHDL编程语言来描述显示器的行为。在完成VHDL代码的编写后，我们可以使用Xilinx ISE、Altera Quartus或其他FPGA设计工具将其合成到FPGA中。架构中，我们使用状态机的方式描述了LCD的行为。
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LCD1602显示屏显示字符实验FPGA设计Verilog逻辑源码Quartus11.0工程文件，FPGA型号为CYCLONE4E系列中的EP4CE6E22C8,可以做为你的学习设计参考。 module my1602(clk,RS,RW,E,Data,back_light); input clk; //50MHZ时钟的输入 output RS,RW,E; //1602的控制信号使能，数据/命令，读/写 output [7:0]Data; //数据端 output back_light; //背光 reg RS; reg [7:0]Data; parameter address=8'h80; //第一行 parameter address2=8'hc0; //第二行 assign RW=1'b0; //只用显示时，一直是写的状态 assign back_light=1'b1; //背光灯打开 reg clk_e; reg [15:0]count; always @(posedge clk) begin count=count+1'b1; if(count==16'hf000) begin clk_e=~clk_e; //作为使能端 count=16'd0; end end reg [1:0]jishu; reg [4:0]zhuangtai; //状态机状态 reg temp; always @(posedge clk_e) begin case(zhuangtai) 5'b00000:begin temp<=1'b0; RS<=1'b0; Data<=8'h38;//显示模式设置 zhuangtai<=zhuangtai+1'b1; end 5'b00001:begin RS<=1'b0; Data<=8'h0c;//显示开及光标设置 zhuangtai<=zhuangtai+1'b1; end 5'b00010:begin RS<=1'b0; Data<=8'h06;//显示光标移动设置 zhuangtai<=zhuangtai+1'b1; end 5'b00011:begin RS<=1'b0; Data<=8'h01;//显示
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-40MHZend lcd;beginbeginelseend if;end if;'0';beginend if;beginend if;beginlcd_e<='0';
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一、LCD1602显示原理 1、引脚功能 其内部功能框图如下图所示： 一般来说，LCD1602有16条引脚，各个厂家的LCD1602可能略有不同，但基本上一样，其16个引脚功能如下： LCD1602引脚功能 引脚号 引脚名 电压等级 功能 1 VSS 0V 电源地 2 VDD +5V 电源正极 3 V0 0V 电压偏置 4 RS H/L 命令/数据 5 R/W H/L
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它由若干个 5X7 或者 5X11 等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一。1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵。个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义 CGRAM，显示效果也不好)。在液晶屏第一行显示“HELLO FPGA 1234!
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