数字系统设计任务书汉字的LED点阵动态显示 .doc

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1、数字系统设计报告学院（部）：电气与信息工程学院专业：自动化学生姓名：肖春元指导老师：班级：　1004学号2013年11月数字系统设计任务及要求学院：电气与信息工程学院班级：自动化1004班姓名：肖春元学号：课题汉字的LED点阵动态显示系统功能要求通过用QuartusⅡ设计、调试16×16点阵动态显示，熟悉QuartusⅡ的设计输入、设计编译、仿真验证、时序分析、器件编程等基本操作。本设计要求掌握汉字的点阵显示原理、LED点阵的组成及驱动原理、字模软件的使用和汉字动态显示的编程方法。具体要求：1.用一

2、个16×16的LED点阵显示“班级，姓名，2013年11月18日”2.至少用以下一种方法实现上面的显示。显示方式：a．按钮k0一次就显示下一个字符；b．左移显示；c．右移显示d．上移显示；e．下移显示；其中a方式可以用按键按下显示下一个字，用单次脉冲开关进行切换，即按一次单次脉冲开关显示一个汉字或数字；也可用软件控制，每隔一定时间显示一个字。汉字字模数据：16×16，宋体。字模提取方法：从第一个开始向下每取8个点作为一个字节，如果最后不足8个点就补满8位。取模顺序：从高到低，即第一个点作为最高位。如

3、*-------取为。3.电路原理图：使用visio或protel或proteus绘制4.编程思路，用visio画程序设计流程图或用文字描述5.详细的程序清单（QuartusⅡ工程文件夹）6.仿真过程及结果（截图，视频），RTL图等工具EL-EDA-V+试验箱１.FPGA型号芯片EP1K30TC144-3２.16×16LED点阵进度安排第1周：理解设计内容，查阅资料，确定设计思路并撰写计划，完成方案设计以及电路原理图设计，并开始软件设计。第2周：主要做程序设计，用实验箱调试程序（验收），撰写实验报告

4、，用A4打印。汉字的LED点阵动态显示一、系统设计要求；通过用QuartusⅡ设计、调试16×16点阵动态显示，熟悉QuartusⅡ的设计输入、设计编译、仿真验证、时序分析、器件编程等基本操作。本设计要求掌握汉字的点阵显示原理、LED点阵的组成及驱动原理、字模软件的使用和汉字动态显示的编程方法。具体要求：1.用一个16×16的LED点阵显示“班级，姓名，2013年11月18日”。2.至少用以下一种方法实现上面的显示。显示方式：a．按钮k0一次就显示下一个字符；b．左移显示；c．右移显示d．上移显示；

5、e．下移显示；其中a方式可以用按键按下显示下一个字，用单次脉冲开关进行切换，即按一次单次脉冲开关显示一个汉字或数字；也可用软件控制，每隔一定时间显示一个字。汉字字模数据：16×16，宋体。字模提取方法：从第一个开始向下每取8个点作为一个字节，如果最后不足8个点就补满8位。取模顺序：从高到低，即第一个点作为最高位。如*-------取为。3.电路原理图：使用visio或protel或proteus绘制。4.编程思路，用visio画程序设计流程图或用文字描述。5.详细的程序清单（QuartusⅡ工程文件

6、夹）。6.仿真过程及结果（截图，视频），RTL图等。二、系统设计原理；2.1、LED的显示原理；16×16扫描LED点阵的工作原理同8位扫描数码管类似。它有16个共阴极输出端口,每个共阴极对应有16个LED显示灯，所以其扫描译码地址需4位信号线（SEL0-SEL3），其汉字扫描码由16位段地址（0-15）输入。通过时钟的每列扫描显示完整汉字。图2-1LED灯红绿信号图2-216×16点阵LED等效电路点阵LED一般采用扫描式显示，实际运用分为三种方式：（1）点扫描（2）行扫描（3）列扫描若使用第一种

7、方式，其扫描频率必须大于16×64=1024Hz，周期小于1ms即可。若使用第二和第三种方式，则频率必须大于16×8=128Hz，周期小于7.8ms即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行（8颗LED）时需外加驱动电路提高电流，否则LED亮度会不足。2.2、汉字的储存；用动态分时扫描技术使LED点阵模块显示图像，需要进行两步工作。第一步是获得数据并保存，即在存贮器中建立汉字数据库。第二步是在扫描模块的控制下，配合行扫描的次序正确地输出这些数据。获得图像数据的步骤是，先将要显示的每一幅图像画在一个

8、如图3.3所示的被分成16×16共256个小方格的矩形框中，再在有笔划下落处的小方格里填上“1”，无笔划处填上“0”，这样就形成了与这个汉字所对应的二进制数据在该矩形框上的分布，再将此分布关系以32×16的数据结构组成64个字节的数据，并保存在只读存贮器ROM中。以这种方式将若干个汉字的数据贮存在存贮器内，就完成了图像数据库的建立工作。2.3、设计方案；16×16扫描LED点阵只要其对应的X、Y轴顺向偏压，即可使LED发亮。例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X