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1、FPGA实验开发系统之LED点阵显示模块TheLEDMatrixDisplayModuleofTheFPGAExperimentandDevelopmentSystem4摘要EDA工具和PLD(包括CPLD和FPGA)技术的发展,使其正成为数字系统设计的主流｡而LED点阵显示器的显示,需要很高的扫描频率和精确的时序,FPGA的高性能和灵活的设计,非常适合用于设计LED点阵的显示控制电路｡该文介绍了在Altera公司的EDA开发环境QuartusⅡ中,利用Verilog语言,在FPGA上设计LED点
2、阵显示控制电路的方法关键词:FPGALED点阵VerilogAbstractEDAtoolsandPLD(containCPLDandFPGA)arebecomingthefirstchoiceindigitsystemdesign,asthecontinuatedevelopmentofEDAandFPGAtechnology.LEDmatrixdisplayersneedhighfrequencyandexacttimesequence,FPGA,whichhashighperformance
3、andflexibledesign,istherightchoicetodesignthedisplaycontrolcircuit.ThispaperintroducedthedesignmethodofLEDmatrixdisplaycontrolcircuitwhichwasdescribedbyVerilog,onFPGA.TheEDAtoolisQuartusⅡofAltera.Keywords:FPGALEDmatrixVerilog4课题简介内容:FPGA实验开发系统之LED点阵显示
4、模块;要求:LED点阵显示屏的显示控制均由FPGA芯片实现;要求能按输入显示0-9､A-F16个字符和预设的图文;有控制显示内容的移动､闪烁等功能;将模块做成能与实验开发系统相连的功能板;1、文献综述(包括本课题的现状和发展趋向);本课题需用到与LED点阵显示屏､EDA(用FPGA)技术､PCB制板等相关技术知识｡经查询资料,对上述相关方面的了解如下:LED点阵显示屏参考:《LED显示屏系统原理及工程技术》——诸昌钤LED器件种类繁多,早期LED产品是单个发光灯;随着数字化设备的出现,LED数码管
5、和字符管得到了广泛的应用;LED显示屏的出现,适应了信息化社会发展的需要,成为了大众传媒的重要工具｡LED发光灯可以分为单色､双色､三色发光灯,面发光灯,闪烁发光灯,电压型发光灯等多种类型｡按发光强度又可分为普通亮度､高亮度､超高亮度发光灯等｡LED点阵显示屏是由多个LED发光灯组成的点阵,通过各发光灯通断的不同组合,可显示任意图文｡点阵可采用4×4､8×8､16×16等多种形式,并可组成更大的点阵｡其点阵由发光灯按行共阴(共阳)排列,驱动方式一般为按行扫描按列控制,对各行按顺序循环扫描,使各行按
6、顺序循环接通,同时按列控制各列像素单元的通断,输出信号占空比来显示形状,颜色,灰度(占空比控制)｡通过对显示数据按不同方法重编､刷新,可使显示内容产生平移,缩放,旋转等效果｡LED点阵显示屏通过不同的控制可作为图文､图像､视频显示屏｡LED发光器件的发光强度能达到100mcd以上(超高亮度),可以用于户外;色彩方面,基于红黄蓝三基色的全彩色LED显示屏已广泛应用;响应频率在16-160MHZ,足以显示6.5MHZ的视频信号;耗电量低,普通LED发光灯工作电流10mA,超高亮度LED为100mA,工
7、作电压2V;可靠性高,寿命长,因为LED为固体器件,没有阴极老化等问题,抗冲击能力强｡这些方面的综合性能较CRT､滤光白炽灯､光导纤维,翻板等有优势,使其成为户外媒体的理想选择｡在如今的信息化社会,随着对公共传媒需求的高速增长,LED显示屏会得到更快的发展｡EDA技术参考:《EDA技术实用教程》——潘松黄继业《FPGA系统设计与实践》——黄智伟《Verilog数字系统设计教程》——夏宇闻EDA(ElectronicDesignAutomation)技术就是依靠功能强大的计算机,在EDA工具软件平台
8、上,对以硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动的完成逻辑编译､逻辑简化､逻辑分割､逻辑综合､结构综合(布局布线),以及逻辑优化,仿真测试,直至实现既定的电子线路系统功能｡其最终目标是完成用以实现既定功能的专用集成电路ASIC的设计和实现｡其实现方法之一是用FPGA(FieldProgrammableGateArray),它的特点是直接面向用户,具有极大的灵活性和通用性,使用方便,硬件测试和实现快捷,开发效率
