201100514-基于VHDL的1602液晶显示器实现

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1、基于FPGA的LCD1602液晶显示器控制编写：樊伟敏2011年5月21日液晶显示器是现代智能家电、电子仪器和电子设备中最常见的信息显示方式，其具有良好的人机交互性、功耗低、质量轻、使用寿命长等特点。液晶显示器通常由专用集成电路控制与驱动液晶屏,使用时只要输入数据和指令就可实现所需的显示。常见的液晶显示器有段式显示和点阵显示两种。段式显示器所显示的内容一般具有固定模式，例如：空调遥控器、电子计算器、电子表、数字万用表、电子游戏机等显示的主要是数字、专用符号和固定图形；点阵显示器的通用性比段式显示器强，能根据需要灵活地显示各种信

2、息和内容，例如：字母、数字、符号和图形等。与通用微处理器的方式相比，FPGA更灵活，处理速度更快，控制更灵活。在外扩SRAM或SDRAM后，容易移植在更多可变宽度像素点或者不同接口方式的液晶显示器的驱动上，具有广泛的应用前景。一、LCD1602液晶显示模块简介1.LCD1602液晶显示模块的基本参数及引脚功能LCD1602液晶显示模块的主控制驱动电路为HD44780（HITACHI）及其他公司全兼容电路，如SED1278（SEIKOEPSON）、KS0066（SAMSUNG）、NJU6408（NERJAPANRADIO）等。液

3、晶显示模块可分为带背光和不带背光两种，背光一般为黄绿色。LCD1602液晶显示模块外形尺寸如图1所示。图1LCD1602液晶显示模块外形尺寸(1)LCD1602的基本参数：显示容量：16×2个字符芯片工作电压：4.5~5.5V工作电流：2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压：5.0V(2)LCD1602的引脚及功能如表1所示：表1LCD1602的引脚及功能引脚号引脚名电平说明1VSS0V电源地0V2VDD+5V电源正极+5V3VEE0~+5V液晶显示偏压0~5V4RS0/1数据/命令选择；0时为输入指令，1时为输入数据。5R/

4、W0/1读/写选择；0时向LCD写指令或数据，1时读取LCD信息。6E1，1→0使能信号；1时读取信息，1→0(下降沿)执行指令。7D00/1I/O数据线0(最低位)8D10/1I/O数据线19D20/1I/O数据线210D30/1I/O数据线311D40/1I/O数据线412D50/1I/O数据线513D60/1I/O数据线614D70/1I/O数据线7(最高位)15LED++5V背光源电源正极16LED-0V背光源电源地(3)LCD1602主控制器LCD1602主控制器内置DDRAM、CGROM和CGRAM，控制器与4Bi

5、t或8Bit微处理器相连能使点阵LCD显示2行16个点阵字符，字符包括大小英文字母、数字和符号等。a.DDRAM(DisplayDataRAM)：DDRAM显示数据RAM用以寄存待显示的字符代码。DDRAM寄存器为80×8bit，即：80个字节，每行40个，其中每行前16个地址为显示可见，每行后24个地址为显示不可见。LCD1602显示模块的DDRAM地址与屏幕显示位置的对应关系如表2所示。例如向DDRAM的00H地址写入“A”字的代码，就可在屏幕的第一行第一列显示字母“A”。表2DDRAM地址与屏幕显示位置的关系表.LCD1

6、602可见区域不可见区域显示位置1234567891011121314151617…40（从左到右）第一000102030405060708090A0B0C0D0E0F10…27DDRAM行地址第(HEX)二404142434445464748494A4B4C4D4E4F50…67行为了在屏幕中的指定位置显示字符，需要对控制器发送指令格式如表3所示的“设置ADDRAM”控制指令。表3设置ADDRAM指令格式控制信号控制指令引脚RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0AC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0指令001地址计数

7、器高位(0~4)地址计数器低位(0~F)指定第一行第一个字符的地址(00H)时，实际写入的数据应该是80H(=80H+00H)；指定第二行第一个字符的地址(40H)时，实际写入的数据应该是C0H(=80H+40H)。b.CGROM(CharacterGeneratorROM)：CGROM字符发生ROM是控制器内部的只读存储器，该存储器存储了如表4所示的192个常用的点阵字符图形。表4CGROM地址所对应的字符关系表.从表4可知，在字符发生存储器(CGROM)中存有：阿拉伯数字、大小写英文字母、常用的符号和日文假名等字符，字符产

8、生存储器中的每一个字符都有一个固定的代码，例如，大写英文字母“A”的代码为”01000001”(41H)，需要显示字母“A”时，只要指定字符发生存储器地址41H即可。具体操作需要根据控制器中的控制指令格式进行，可参见表6“将数据写入内部CGRAM或ADDRAM”中的内容。c.