LCD1602液晶显示实验报告

LCD1602液晶显示实验报告II软件、EP2C8Q208C8实验箱实验方案设计1.实验可实现的功能可以实现在LCD1602液晶屏第一行左侧第一位的位置循环显示0~9，并且可以用一个拨码开关BM8实现显示的复位功能。LCD1602基本知识LCD1602液晶能够同时显示16x02即32个字符，模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。因为1602识别的是ASCII码，试验可以用ASCII码直接赋值，在单片机编程中还可以用字符型常量或变量赋值，如“A”。1602通过D0~D7的8位数据端传输数据和指令。系统工作原理系统的状态转换流程图如图3.1.1所示。通过状态流程图可以看到，LCD1602液晶屏的状态是不断更新的，依次完成液晶的初始化和0~9的动态显示过程，并且过程可由开关控制。图3.1.1状态流程图4.程序设计moduleLCD1602(inputclk,//50MHz时钟inputrst_n,//开关信号outputreg[7:0]lcd_data,//数据总线outputlcd_e,//使能信号outputreglcd_rs,//指令、数据选择outputlcd_rw,//读、写选择outputSEL0,//LCD1602读写选择outputSEL1,//LCD1602读写选择outputSEL2//LCD1602读写选择);reg[127:120]row1_val;//第一行字符reg[23:0]cnt,cnt1;assignSEL0=1'b0;assignSEL1=1'b0;assignSEL2=1'b1;always@(posedgeclk,negedgerst_n)if(!rst_n)cnt<=0;elsecnt<=cnt+1'b1;wirelcd_clk=cnt[23];//(2^23/50M)=0.168salways@(posedgelcd_clk) if(cnt1>=24'd2) begin reglcd_clk1; lcd_clk1=1; cnt1=0; end else begin cnt1=cnt1+1;//cnt1对lcd_clk二分频 lcd_clk1=0; endalways@(posedgelcd_clk1) begin row1_val<=8'h30;//设初值 case(row1_val)//数字0~9循环显示 8'h30: row1_val<=8'h31; 8'h31: row1_val<=8'h32; 8'h32: row1_val<=8'h33; 8'h33: row1_val<=8'h34; 8'h34: row1_val<=8'h35; 8'h35: row1_val<=8'h36; 8'h36: row1_val<=8'h37; 8'h37: row1_val<=8'h38; 8'h38: row1_val<=8'h39; 8'h39: row1_val<=8'h30; default:row1_val<=8'h30; endcase endparameterIDLE=8'h00;parameterDISP_SET=8'h01;//显示模式设置parameterDISP_OFF=8'h03;//显示关闭parameterCLR_SCR=8'h02;//显示清屏parameterCURSOR_SET1=8'h06;//显示光标移动设置parameterCURSOR_SET2=8'h07;//显示开及光标设置parameterROW1_ADDR=8'h05;//写第1行起始地址parameterROW1_0=8'h04;reg[5:0]current_state,next_state;//现态、次态always@(posedgelcd_clk,negedgerst_n)if(!rst_n)current_state<=IDLE;elsecurrent_state<=next_state;//在时钟信号作用期间，次态重复的赋给现态alwaysbegincase(current_state)IDLE:next_state=DISP_SET;DISP_SET:next_state=DISP_OFF;DISP_OFF:next_state=CLR_SCR;CLR_SCR:next_state=CURSOR_SET1;CURSOR_SET1:next_state=CURSOR_SET2;CURSOR_SET2:next_state=ROW1_ADDR;ROW1_ADDR:next_state=ROW1_0;ROW1_0:next_state=ROW1_ADDR;default:next_state=IDLE;endcaseendalways@(posedgelcd_clk,negedgerst_n)beginif(!rst_n)beginlcd_rs<=0;lcd_data<=8'hxx;endelsebegincase(next_state)IDLE:lcd_rs<=0;DISP_SET:lcd_rs<=0;DISP_OFF:lcd_rs<=0;CLR_SCR:lcd_rs<=0;CURSOR_SET1:lcd_rs<=0;CURSOR_SET2:lcd_rs<=0;ROW1_ADDR:lcd_rs<=0;ROW1_0:lcd_rs<=1;endcasecase(next_state)IDLE:lcd_data<=8'hxx;DISP_SET:lcd_data<=8'h38;DISP_OFF:lcd_data<=8'h08;CLR_SCR:lcd_data<=8'h01;CURSOR_SET1:lcd_data<=8'h04;CURSOR_SET2:lcd_data<=8'h0C;ROW1_ADDR:lcd_data<=8'h80;ROW1_0:lcd_data<=row1_val[127:120];endcaseendendassignlcd_e=lcd_clk;//数据在时钟高电平被锁存assignlcd_rw=1'b0;//只写endmodule5.下载电路及引脚分配设计设计中用实验箱自带的50MHz时钟信号作为输入端，用sel0、sel1、sel2三个使能端选通LCD1602液晶屏，EP2C8Q208C8就会工作在给液晶下命令的状态，使得点阵正常工作，如图3.5.1所示。图3.5.1输入输出端口电路引脚分配设计如图3.5.2所示。图3.5.2引脚分配实验仿真及结论液晶显示仿真波形液晶显示仿真波形如图4.1.1所示。图4.1.1仿真波形通过仿真可以看到，液晶的状态转换是：IDLE(00H)DISP_SET(38H)显示模式设置DISP_OFF(08H)显示关闭CLR_SCR(01H)显示清屏CURSOR_SET1(04H)显示光标移动位置CURSOR_SET2(0CH)显示开关及光标设置ROW1_ADDR(80H)写第一行起始地址3(33H)(80H)4(34H)(80H)4(34H)(80H)5(36H)(80H)6(36H)(80H)6(36H)(80H)7(37H)(80H)8(38H)(80H)8(38H)(80H)9(39H)(80H)0(30H)……后面的数字就可依次循环了，直到拨码开关复位后停止显示，回到DISP_SET(38H)显示模式设置的状态。而lcd_rw一直为低电平处于写状态，并且当lcd_rs为高电平时lcd_data送的是数字，低电平时写第一行的地址。显示过程中偶数的显示时间是奇数显示时间的二倍。实验结论本次设计实验完成了LCD1602液晶显示实验的原程序中，顶层文件与子模块的合并，实现了液晶屏第一行首个字符位置处0~9的循环显示，并且可以用一个拨码开关控制现实的复位功能。仿真结果与实验现象均说明了，程序设计的功能和时序基本无误，整个系统功能已实现，实验目的基本达到。实验总结与体会1.实验总结这是FPGA第二次课的实验，到这次课编程的知识学得还不是很透彻，虽然程序写的比较吃力，但最终还是实现了要求的功能，现在我先说一说在实验时主要遇到的问题。最开始的时候程序写好了，下载试验箱上却没有任何反应，我还以为程序有问题，仔细查了一遍才想起来，BM8拨码开关一直是处于复位状态的，再次下载后，使拨码开关置高，显示屏果然显示数字了。但是另外一问题又出现了，就是这些数字是随机出现的，毫无规律可言，与0~9依次循环的顺序相差甚大，初步判断应