FPGA课程设计报告

题目：基于CPLD的1602字符液晶显示系统设计院系：信息与电气工程学院班级：电子信息工程学号：学生姓名：指导教师：成绩：2011年7月基于CPLD的1602子付液晶显示系统设计一.设计题目：基于CPLD的1602字符液晶显示系统设计二．设计要求技术指标：要求用1602液晶显示字符；显示内容：学号+英文姓名；显示方式：流动显示，开关控制字符流动速度及方向；具有暂停和清屏的功能；三．设计平台：QUARTUSII软件MARS-1270CPLD1602液晶四．设计思路与设计步骤：液晶指令介绍：要想控制1602液晶显示字符，首先需要弄清楚1602有那些可控管脚，有哪些控制命令，如何控制其显示，如何控制其移动及如何控制其移动速度及方1）接口说明：A.读状态：输入DB7二状态字RS=LA.读状态：输入DB7二状态字RS=L,RW=H,E=H,输出：DBO--写指令：输入：DB0—DB7二指令码读数据：输入：DB7二数据写数据：输入：DBO--DB7二数据（3）指令集及其设置说明：A.清屏指令：RS=L,RW=L,E二下降沿脉冲，,输出：无RS=H，RW=H,E=H输出：,DB0--RS=H，RW=L,E=下降沿脉冲，,输出：无<2>光标归位，即将光标撤回液晶显示屏的左上方<3>将地址计数器（AC）的值设为0。B.进入设置模式指令：字符是否移动。参数设定的情况如下所示：位名设置I/D0=写入新数据后光标左移1=写入新数据后光标右移

S0=写入新数据后显示屏不移1=写入新数据后显示屏整体右移1字符C.显示开关控制指令:C.显示开关控制指令:况如下：位名设置D0=显示功能关1=显示功能开C0=C0=无光标B0=光标闪烁1=有光标1=光标不闪烁D.设定显示屏或光标移动方向指令:S/CR/LD.设定显示屏或光标移动方向指令:S/CR/L设定情况00光标左移1格，且AC值减101光标右移1格，且AC值加110显示器上字符全部左移一格，但光标不动11显示器上字符全部右移一格，但光标不动E.功能设定指令功能：设定数据总线位数、显示的行数及字型。参数设定的情况如下：位名设置DL0=数据总线为4位1=数据总线为8位N0=显示1行1=显示2行F0=5X7点阵/每字符1=5X10点阵/每字符F.设定CGRAM地址指令：地址。（000~111）（能定义八个字符）DB2DB1DB0为行号。（000~111）（八行）G■设定DDRAM地址指令；功能：设定下一个要存入数据的DDRAM的地址。H■数据写入DDRAM或CGRAM指令：<2>将使用者自己设计的图形存入CGRA。M

DB7DB6DB5可为任何数据，一般取“000”。DB4DB3DB2DB1DB0对应于每行5点的字模数据。2.设计流程：弄懂1602中各种管脚及其控制方法以及各种指令的指令码后，就可以

进行程序的编写了，首先整理一下编写流程：C初始化】:设'"状态转换:设'"状态转换设计源程序：libraryIEEE;useuseuseentitylcd_1602is--读或写指令|数据控制端--读|写控制端Port(clk:--读或写指令|数据控制端--读|写控制端data:outstd_logic_vector(7downto0);key1:instd_logic;拨码开关控制移动与不动key2:instd_logic);初始化endlcd_1602;ArchitectureBehavioraloflcd_1602isTypestateis(set_qingping,set_nobusy,set_cursor,set_switch,set_ddram,write_data,set_ddram1,write_data1,set_ddram2,write_data2,set_ddram3,write_data3,set_ddram4,write_data4,set_ddram5,write_data5,set_ddram6,write_data6,set_ddram7,write_data7,set_ddram8,write_data8,set_ddram9,write_data9,set_ddram10,write_data10,set_ddram11,write_data11,set_ddram12,write_data12,set_ddram13,write_data13,set_ddram14,write_data14,set_ddram15,write_data15,set_ddram17,write_data17,set_ddram16,write_data16,set_ddram18,write_data18,set_ddram19,write_data19,set_ddram20,write_data20,set_ddram21,write_data21,set_ddram22,write_data22,set_ddram23,write_data23,set_cgram,write_cgram,set_ddram24,write_data24,set_ddram25,write_data25,shift_cur,shift_display);--定义各种状态typeram2isarray(0to7)ofstd_logic_vector(7downto0);constantcgram:ram2:=(("00011111"),("00000100"),("00000100"),("00011111"),("00000100"),("00000100"),("00000100"),("00011111"));--把“王”字字模写入数组；signalcurrent_state:state;signalclkcnt:std_logic_vector(18downto0);Constantdivcnt:std_logic_vector(18downto0):="000000";signalclkdiv:std_logic;signaltc_clkcnt:std_logic;signalclk_int:std_logic;signalclkdiv2:std_logic;signalclkdiv3:std_logic;endprocess;endprocess;signalclkdiv6:std_logic；beginlcdrw<='0';--读写控制端设为写有效process(clk,reset)Beginif(reset='0')thenclkcnt<="0000000000000000000";elsif(clk'eventandclk='1')thenif(clkcnt=divcnt)thenclkcnt<="0000000000000000000";elseclkcnt<=clkcnt+1;--对系统时钟进行分频使其工作周期为endif;endif;endprocess；tc_clkcnt<='1'whenclkcnt=divcntelse'0';--tc_clkcnt为process(tc_clkcnt,reset)beginif(reset='0')thenclkdiv<='0';elsif(tc_clkcnt'eventandtc_clkcnt='1')thenclkdiv<=notclkdiv;--进一步分频使clkdiv=2*;endif;process(clkdiv,reset)beginif(reset='0')thenclk_int<='0';elsif(clkdiv'eventandclkdiv='1')thenclk_int<=notclk_int;--再进一步分频使clk_int=4*endif;endprocess;process(clk_int,reset)beginif(reset='0')thenclkdiv2<='0';—再进一步分频使clkdiv2=8*elsif(clk_int'eventandclk_int='1')thenclkdiv2<=notclkdiv2;endif;endprocess;process(clkdiv2,reset)beginif(reset='0')thenclkdiv3<='0';--再进一步分频使clkdiv3=16*elsif(clkdiv2'eventandclkdiv2='1')thenclkdiv3<=notclkdiv3;endif;process(clkdiv3,reset)beginif(reset='0')thenclkdiv6<='0';--还是进一步分频使clkdiv6=32*elsif(clkdiv3'eventandclkdiv3='1')thenclkdiv6<=notclkdiv6;endif;endprocess;process(clkdiv3,reset)beginif(reset='0')thenlcden<='0';elsif(clkdiv3'eventandclkdiv3='0')thenlcden<=notlcden;--设置使能信号频率endif;endprocess;附注：进行多次分频的目地是为了使字符显示速度及移动速度等合适，便于观察。control:process(clk,reset,current_state)variablecnt1:std_logic_vector(3downto0);--控制各种状态及其换beginifreset='0'thencurrent_state<=set_nobusy;cnt1:=(others=>'1');lcdrs<='0';elsifrising_edge(clkdiv6)then一使用clkdiv6是为了和Icden吻合，达到使能目地current_state<=current_state;lcdrs<='0';casecurrent_stateiswhenset_nobusy=>--测试空闲状态data<="00111000";--38Hcurrent_state<=set_cursor;whenset_cursor=>data<="00000110";--进入模式设置状态写入新数据后光标右移current_state<=set_switch;whenset_switch=>data<="00001100";--显示开关控制状态;显示功能开current_state<=set_qingping;whenset_qingping=>data<="00000001";--清屏指令current_state<=set_ddram;whenset_ddram=>data<="";--设置要显示数据的位置：第1行第1列80Hcurrent_state<=write_data;whenwrite_data=>lcdrs<='1';data<="00110001";--设置要显示的数据1current_state<=set_ddram1;whenset_ddram1=>lcdrs<='0'；设置要显示数据的位置：第1行第2列81Hdata<="";current_state<=write_data1；whenwrite_data1=>lcdrs<='1'；--设置要显示的数据2data<="00110010"；current_state<=set_ddram2；whenset_ddram2=>lcdrs<='0'；--设置要显示数据的位置：第1行第3列82Hdata<=""；--82Hcurrent_state<=write_data2；whenwrite_data2=>lcdrs<='1'；--设置要显示的数据8data<="00111000"；current_state<=set_ddram3；whenset_ddram3=>lcdrs<='0'；--设置要显示数据的位置：第2行第4列83Hdata<=""；current_state<=write_data3；whenwrite_data3=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据8data<="00111000";current_state<=set_ddram4;whenset_ddram4=>lcdrs<='0';--设置要显示数据的位置：第1行第5列84Hdata<="";--82Hcurrent_state<=write_data4;whenwrite_data4=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据4data<="00110100";current_state<=set_ddram5;whenset_ddram5=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第1行第6列85Hcurrent_state<=write_data5;whenwrite_data5=>lcdrs<='1';data<="00110000";--设置要显示的数据0current_state<=set_ddram6;whenset_ddram6=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第1行第7列86Hcurrent_state<=write_data6;whenwrite_data6=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据1data<="00110001";current_state<=set_ddram7;whenset_ddram7=>lcdrs<='0';87Hdata<="";--设置要显示数据的位置：第1行第8列87Hcurrent_state<=write_data7;whenwrite_data7=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据5data<="00110101";current_state<=set_ddram8;whenset_ddram8=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第1行第9列88Hcurrent_state<=write_data8;whenwrite_data8=>lcdrs<='1';data<="00101101";--设置要显示的数据-current_state<=set_ddram9;whenset_ddram9=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第1行第10列89Hcurrent_state<=write_data9;whenwrite_data9=>lcdrs<='1';data<="01011010";--设置要显示的数据Zcurrent_state<=set_ddram10;whenset_ddram10=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第1行第11列90Hcurrent_state<=write_data10;whenwritedata10=>lcdrs<='1';data<="01000111";-设置要显示的数据current_state<=set_ddram11;whensetddram11=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：1第行第12列91Hcurrent_state<=write_data11;whenwritedata11=>lcdrs<='1';data<="01001100";-设置要显示的数据current_state<=set_ddram12;whensetddram12=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：2第行第1列C0Hcurrent_state<=write_data12;whenwrite_data12=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据1data<="00110001";current_state<=set_ddram13;whenset_ddram13=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第2行第2列C1Hcurrent_state<=write_data13;whenwrite_data13=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据2data<="00110010";current_state<=set_ddram14;whenset_ddram14=>whenlcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第2行第3列C2Hcurrent_state<=write_data14;whenwrite_data14=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据8data<="00111000";current_state<=set_ddram15;whenset_ddram15=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第2行第4列C3Hcurrent_state<=write_data15;whenwrite_data15=>lcdrs<='1';data<="00111000";--设置要显示的数据8current_state<=set_ddram16;whenset_ddram16=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第2行第5列C4Hcurrent_state<=write_data16;whenwrite_data16=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据4data<="00110100";current_state<=set_ddram17;whenset_ddram17=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第2行第6列C5Hcurrent_state<=write_data17;whenwrite_data17=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据0data<="00110000";current_state<=set_ddram18;whenset_ddram18=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第2行第7列C6Hcurrent_state<=write_data18;whenwrite_data18=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据2data<="00110010";current_state<=set_ddram19;whenset_ddram19=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第2行第8列C7Hcurrent_state<=write_data19;whenwrite_data19=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据8data<="00111000";current_state<=set_ddram20;whenset_ddram20=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第2行第9列C8Hcurrent_state<=write_data20;whenwrite_data20=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据-data<="00101101";current_state<=set_ddram21;whenset_ddram21=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第2行第10列C9Hcurrent_state<=write_data21;whenwrite_data21=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据Xdata<="01011000";current_state<=set_ddram22;whenset_ddram22=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第2行第11列CAHcurrent_state<=write_data22;whenwrite_data22=>lcdrs<='1';--设置要显示的数据Hdata<="01001000";current_state<=set_ddram23;whenset_ddram23=>lcdrs<='0';data<="";--设置要显示数据的位置：第2行第12列CBHcurrent_state<=write_data23；whenwrite_data23=>lcdda<='1';--设置要显示的数据Ydata<="01011001";current_state<=set_cgram;whenset_cgram=>lcdda<='0';data<="01000000";--设定CGRAM地址指令；current_state<=write_cgram;whenwrite_cgram=>lcdda<='1';cnt1:=cnt1+1;--向CGRAM中写入“王”字；data<=cgram(conv_integer(cnt1));ifcnt1="1000"thencurrent_state<=set_ddram24;endif;whenset_ddram24=>lcdda<='0';--设定王字的显示位置第1行第13列92Hdata<="";current_state<=write_data24;whenwrite_data24=>lcdda<='1';--设置要显示的王字data<="00000000";current_state<=set_ddram25;whenset_ddram25=>lcdda<='0';--设定王字的显示位置第2行第13列CCHdata<="";current_state<=write_data25;whenwrite_data25=>lcdda<='1';--设置要显示的王字data<="00000000";ifkey1='1'thencurrent_state<=shift_cur;elsifkey2='1'thencurrent_state<=shift_display;endif;whenshift_cur=>lcdda<='0';data<="00010