PLD与数字系统设计创新实验报告.docx

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1、《PLD与数字系统设计》创新实验报告实验内容：LCD1602自定义字符显示姓名：方夏章院系：23系学号：SA目录1：实验内容简述22：实验思路及代码22.1：汉字显示实验22.1.1相关指令32.1.2：字符取模42.1.3：核心代码：62.2：动态图形显示实验：72.2.1四个动作取模：72.2.2：计时及刷新82.2.3核心代码93：实验结果：93.1：汉字显示实验结果93.2：动态图形实验结果：104：实验心得115：附录121：实验内容简述由于在做课程实验时，选择了B组的实验，也就是基于Spartan-3StarterBoard开发板的一组实验，在实验中，后

2、三个实验都用到了LCD1602模块，但是用其显示的都是自带字库里面的字符，所以我萌发了这样一个实验想法，就是用LCD1602来显示我的自定义字符，也就有了这个实验，此实验不能说是一个创新实验，但是由于在课程实验中没有涉及到，所以对我而言确实是一个新的尝试。本实验共包括两个小实验，一个是汉字显示，另外一个是动态图形显示。汉字显示实验中，显示的是我的名字；动态图形显示中显示的是一个“奔跑的小人”。2：实验思路及代码2.1：汉字显示实验在课程实验中，我们接触了LCD1602的显示功能，但是其显示的都是自带字库里的内容，比如数字和字母，这些内容都存储于字符产生器（CGROM

3、），如下图：其中存储了192个常用字符的字模，但是我们可以从图中看到，从0x00到0x0f的16个位置是空着的，这是留给用户存放自定义字符的地方，也就是CGRAM，对于5X8的字符，可以存放8组。（这里一共有16个位置，但是只能存储8组，原因在于0x08-0x0f的内容和0x00-0x07是一样的）。也就是说，我们可以将自己定义的汉字存放到CGRAM里面。2.1.1相关指令对于LCD1602，相输出我们自定义的图形或字符，必须先将此内容写入CGRAM，然后根据写入的地址，读到DDRAM里，才会显示在液晶屏上。而不能直接显示。而将数据写入CGRAM又需要两步，首先设定

4、要写入到CGRAM的地址，然后连续写入8组5位的数据（对应5X8的字符）。所以要显示自定义字符的总的流程如下：查阅LCD1602资料，将上述流程中所涉及的指令列出如下：设定CGRAM地址其中DB5~DB3三位代表的是CGRAM中字符的地址，000代表写入地址0x00，依次类推DB2~DB0代表写入的行数，也即从第几行开始写，因为一个字符有8行。所以若想写入一个完整的5x8字符到0x00中，则指令为（0x40），此时RS=0，R/W=0.写入数据到CGRAM或DDRAM写入数据到CGRAM和DDRAM的指令是一样的，其区别主要取决于上一步的设定，若设定的是CGRAM的

5、地址，则写入数据到CGRAM，若设定的是DDRAM的地址，则写入数据到DDRAM。对于写入数据到CGRAM，因为5x8的字符需要写入8组，每组长度为5的数据，所以其数据位对应DB4~DB0,而DB7~DB5可为任意数据，一般设为000。对于写入数据到DDRAM，DB7~DB0对应CGROM(包括已写入数据的CGRAM)的8位地址。所以若DB7~DB0为，则将CGRAM中的第一个位置的字符写入DDRAM（如果此位置已经写入自定义字符数据）。设定DDRAM地址设定DDRAM地址，即是选择液晶屏上想显示字符的位置，LCD1602共有两行，每行有16个位置。第一行对应的DB

6、7~DB0为0x80到0x8f，第二行对应的是0xc0到0xcf（注意，这里不是从90开始，而是从c0开始）。2.1.2：字符取模字符取模，也就是将字符对应相应的方格里（比如5X8的字符就对应5x8的方格），然后将空白的方格值定为0，其他的定为1，这样就将字符的模取好了。因为1602的单个字（这里说的字是指一个5x8单元）实在太小，只有5x8，难以清楚的显示一个汉字，所以本实验采用了10x8的空间来显示一个字符（其实也就是将一个字拆成上下两部分，分别写入两个地址）。关于取模这一步，在网上找了一下，没找到我需要的格式，基本上都是16x16的格式，所以，为了一劳永逸，自

7、己做了一个取模的工具。如下图：LCD1602取模图片上述图片对于5x8,10x8,10x16都可以很好的取模，而且在每个5x8的单元之间都加粗以更加容易辨别。根据2.1.1中分析，虽然数据是5位，但要5位数据之前补3位0，所以按十六进制来取模的话，首先看没一行的第一格，若是空白，则为0，若不是空白，则为1，再将后四位用十六进制读出来即可。参考一个例子：此为我姓名中的“夏”字，可从中读出每一行的数据分别为：0x1f,0x04,0x08,0x1f,0x11,0x1f,0x11,0x1f（第一个字），0x11,0x1f,0x04,0x0f,0x19,0x06,0x06