| 毕业设计 用VHDL设计LED汉字滚动显示器，共40页，10314字。 摘 要 本文对基于FPGA控制的LED汉字滚动显示器的设计方法进行了探讨。提出了两个实现方案。并对其中一个方案作了详细说明。文中首先介绍了LED发光二极管点阵的控制原理；然后研究了在LED发光二极管点阵上滚动显示汉字的方法；最后，用VHDL语言程序设计了一个完整的LED汉字滚动显示器。 本系统由扫描控制模块、只读存储器ROM和FPGA外面的LED点阵显示模块、一个反相器和两个4-16译码器构成。其中：扫描控制模块和只读存储器ROM集成在FPGA芯片内部。两个4-16译码器(74LS154)和一个反相器配合FPGA中的列扫描控制模块共同完成了两块16×16点阵显示模块的32列的扫描控制。FPGA定义的只读存储器ROM中保存了要显示的汉字的数据，并以16位的数据宽度输出到LED阵显示模块的行端，配合列扫描控制共同完成汉字的滚动显示。 本系统利用数字系统设计自动化(EDA)技术实现了全硬件方式的LED点阵显示。利用FPGA内部的物理资源，将只读存储器ROM和主要功能模块设计在FPGA内部。充分显示了EDA技术设计的灵活性，同时也大大提高了系统的集成度和稳定性。 关键词：FPGA； LED； EDA；动态扫描 目 录 1 绪 论 1 1.1 本设计的研究背景和研究目的 1 1.2 研究内容及方法 2 1.3 设计的主要工作 2 2 设计方案 3 2.1 方案一 3 2.2 方案二 3 2.3 方案比较 4 3 扫描控制模块 5 3.1 LED点阵原理 5 3.2 汉字的存储 6 3.3 汉字的显示 7 3.4 滚动速度的控制 9 3.5存储模块 10 3.5.1 使用参数化组件LPM_ROM来实现 10 3.5.2 用FPGA内部的逻辑单元设计一个ROM 12 4 分频电路 13 4.1 解决毛刺 13 4.1.1 改变输入信号消除毛刺 13 4.1.2 通过D触发器消除毛刺 14 4.2 关键部分VHDL程序 14 5 按键扫描电路 16 5.1 直接式/矩阵式按键 16 5.2 键盘消抖电路 18 5.2.1 比较法消键抖动 18 5.2.2 积分法消键抖动 18 6 FPGA的顶层设计 19 6.1 层次化设计的概念 19 6.1.1 模块化 19 6.1.2 元件重用 19 6.2 生成组件符号 20 6.3 调用组件符号 20 6.3.1 建立项目 20 6.3.2 定义输入/输出端口与联线 21 7 结论 23 7.1 总结 23 7.2 建议 23 谢 辞 24 参考文献 25 附录：系统各个模块的VHDL程序 26 |
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