基于basys2驱动LCDQC12864B的verilog设计图片显示

前言

在做这个实验的时候在网上找了许多资料,都是关于使用单片机驱动LCD显示,确实用单片机驱动是要简单不少,记得在FPGA学习交流群里问问题的时候,被前辈指教,说给我最好的指教便是别在玩这个了,多看看关于FPGA方面的书籍,比做这个单片机做的东西价值强多了。现在想来确实,自从学习FPGA以来,看过的书没有多少,只是想做个什么了,就在网上找找例程,照抄下来,把算法推理一遍,下个板子实现了,便以为自己会了懂了,要是自己在写一个便问题百出。那么菜鸟始终是菜鸟。自己根本没有掌握FPGA的设计思想和优势,用着FPGA做着单片机的东西,这种东西练练手就足够了,所以,做完这个实验LCD就到此为止了,我也要好好想想该如何进行下面的学习了。在这个上面我还是花费了不少时间,所以写一篇博文总结记录想,回头看的时候,以警醒自己。

摘要

做完这个实验我最大的感触是一定要会读数据手册。拿到元件(LCD12864),上面有16个的引脚,先要搞清楚每个引脚的功能,这时候就一定要会读数据手册。我个qc12864b的中文手册琢磨了很久才看懂了一些简单的操作指令,包括在手册上要提取出来,元件的驱动时序,扫描时钟,引脚定义,操作指令,功能描述等。

LCD显示原理

扫描时钟

      

  从手册上可以读出,qc12864b(这是我所使用LCD12864的型号)的扫描时钟介于470—590khz之间,最适为530khz,为了方便分频,所以取500khz。

 

引脚说明

  VSS        电源地,0v -——接开发板GND就行

  VDD      电源正极(5v,3.3v)

  VO        液晶显示偏压,调整对比度

  RS         RS=1时,当mpu进行读模块操作,指向地址寄存器

          当mpu进行写模块操作,指向指令寄存器

  RS=0时,无论进行读/写操作,都指向数据寄存器

  R/W             高电平读操作,低电平写操作

  E           使能信号,高电平读取信息,下降沿执行命令

  DB0      数据总线第0位

  DB1      数据总线第1位

  DB2      数据总线第2位

  DB3      数据总线第3位

  DB4      数据总线第4位

  DB5      数据总线第5位

  DB6      数据总线第6位

  DB7      数据总线第7位

  PSB      串并控制端口,H为并行,L为串行,直接接5v

  RST       液晶复位端口,低电平有效

  A           背光正极输入,调整电压大小可以调整亮度

  K           背光负极输入,一般直接接地

指令说明

       具体指令说明,这里就不一一列出,可查阅qc12864b中文数据手册,我在阅读这一部分的时候耗费了很长时间,这些指令是驱动LCD显示文字与图片的核心,所以必须要掌握。

并口显示时序

Verilog实现方案

  从时序图可以看出在使能信号的一个周期内可以完成写入数据操作,扫描时钟与使能信号周期相同即可。

状态转移图

  状态机初始化位置          IDLE                            lcd_data = 8’hzz

  功能设计                          SETFUNCTION            lcd_data = 8’h36//扩充指令绘图显示

  显示设置                          SWITCHMODE           lcd_data = 8’h0c//显示状态

  清屏                                  CLEAR                       lcd_data = 8’h01//清零指令

  设置Y坐标                      SETDDRAM_Y

  设置X坐标                      SETDDRAM_X

  写入数据                          WRITERAM

  结束                                  STOP

 

绘图指令下的坐标图

代码如下

 lcd_qc12864b

配置ROM

  有分布式ROM/ROM和块ROM/RAM,这里配置的是块ROM/RAM。这两种方式具体我也不是了解很深,以后再深入学习。

该实验最让我头疼的是调用ROM,第一次接触IP核有许多地方都完全不懂。用LCD(带中文字库)显示文字的时候,可以直接输入文字的十六进制数值,设置显示地址坐标即可,12864显示原理点阵控制点的亮灭来实现,但是如果要显示图片的话一个个输入难免太过麻烦,这个时候调用ROM就方便许多。找一张或做一张像素为128x64的单色图片,使用取模软件,按c51的方式取模。取模出来的数据为十六进制,行8个,64个。

配置块RAM/ROM时,要加载的是.coe文件,所以需要将取模的十六进制数据保存到.coe文件中。最开始我一直在找如何能直接将图片取模出来的数据转化成.coe文件,试了很多方法都失败了,最后发现完全可以自己按文件格式编辑一个即可,最终文件保存格式如下。

  将图片取模出来的每个数据前的ox去掉,这只是C语言中16进制的表示形式,文件第一行的MEMORY_INITIALIZATION_RADIX=16;表示数据全都为16进制数,这里的16可以换成8、2、10都行。

打开ISE建立工程后,新建文件,选择IP(CORE Generator & Architecture Wizard),填写文件名,next

  找到Memories & Storage Elements单击,选择RAMs & ROMs单击,选择Block Memory Generator 7.3,next,finish。

  上面直接next,下面这里选Single Port ROM,next

  这里要填写数据位宽和深度,位宽是你所需要输出的数据位宽,LCD有8个数据位,故这里定义位宽为8,深度即有多少个这样的数据,从取模出来的数据看,易得共有1024个数据位。我使用的basys2开发板使用的是Xilinx Spantan3E—100TQ144 FPGA包含73728位的块RAM/ROM。因此,使用的块RAM的最大容量为9216字节或4608个16位字。从这里来看,是完全够用的。

  Next,加载.coe数据文件,勾选Load Init File 加载.coe文件,我这里是在桌面上保存着,直接找到选择就好。

  然后一直点击next直至最后一个界面,最后点击Generate,生成rom.xco。生成的IP核在工程目录下的ipcore_dir文件中。

  将rom.v文件打开端口定义如下,直接在顶层文件对其实例化,如代码所示

  最后可直接仿真,新建tb文件查看仿真传输数据是否正确。由波形图可得在功能设定指令传输完毕后,进入读数据状态,所读入的数据与文件中数据相符,一行数据传输完毕进入下一行,继续读入数据,仿真图结果正确。下板子也正确。

  最开始学习FPGA,最容易出现的就是两个问题,一个是把verilog当C语言来写,另一个就是把FPGA当单片机来用。前者我已经有了改善,后者我还需要继续努力。

时间: 2024-08-05 18:52:37

基于basys2驱动LCDQC12864B的verilog设计图片显示的相关文章

tornado项目之基于领域驱动模型架构设计的京东用户管理后台

本博文将一步步揭秘京东等大型网站的领域驱动模型,致力于让读者完全掌握这种网络架构中的“高富帅”. 一.预备知识: 1.接口: python中并没有类似java等其它语言中的接口类型,但是python中有抽象类和抽象方法.如果一个抽象类有抽象方法,那么继承它的子类必须实现抽象类的所有方法,因此,我们基于python的抽象类和抽象方法实现接口功能. 示例代码: from abc import ABCMeta from abc import abstractmethod #导入抽象方法 class F

Verilog设计中的锁存器

问题: 什么是锁存器? 什么时候出现锁存器? 锁存器对电路有什么影响? 如何在FPGA设计中避免锁存器? 在FPGA设计中应该避免锁存器.实际上,锁存器与D触发器实现的逻辑功能基本相同,都有暂存数据的功能.但如果两者都由与非门搭建的话,锁存器耗用的逻辑资源要比D触发器少(D触发器需要12个MOS管,锁存器只需6个MOS管),锁存器的集成度更高.所以在的ASIC设计中会用到锁存器.但锁存器对毛刺敏感,无异步复位端,不能让芯片在上电时处在确定的状态:另外,锁存器会使静态时序分析变得很复杂,不利于设计

基于Linux的智能家居的设计(3)

2  硬件设计 本课题的硬件设计包括主控制器.数据传输设计.数据采集设计.控制驱动设计.显示设计,门禁设计. 2.1  主控制器 根据方案三选择S3C6410主控芯片,S3C6410是由Samsung公司推出的一款低功耗.高性价比的RSIC处理器 ,基于ARM11内核,内置强大的硬件加速,显示处理和缩放,运动视频处理,音频处理[9].这个作为智能家居的处理器是不二之选,硬件性能上完全可以实现.本设计选用的基于S3C6410的OK6410开发板.开发板上拥有如下特征[10]: (1)  12MHz

基于ZigBee的家居控制系统的设计与应用

基于ZigBee的家居控制系统的设计与应用 PPT简介:http://pan.baidu.com/s/1i38PC6D 摘  要 智能家居是未来家居的发展方向,其利用先进的网络技术.计算机技术和无线通信技术等将家居中的各种电子电气设备连接起来,统一管理.远程监控和资源共享,实现了高效.便利的生活环境.近些年互联网的迅猛发展,网络的稳定性.安全性和网络带宽都有了长足的发展,由互联网提供的各种服务已经深入到人们生活的方方面面,因此将智能家居系统同互联网结合起来,为用户提供远程控制服务,延伸智能家居系

基于Linux的智能家居的设计(4)

3  开发环境的搭建 本次课题使用的开发环境比较特殊,没有一个现成的集成开发环境,需要自己一步一步的搭建开发环境,开发环境的搭建的过程十分复杂,而且如果没有这个开发环境本次课题就无法进行.因此,在进行设计时,必须要进行开发环境的搭建. 3.1  虚拟机安装和系统安装 在PC机上安装VMware workstation 10.0虚拟机,将虚拟网络改为桥接模式,在虚拟机中安装Ubuntu12.04的系统,然后安装VM-tools. 在windows下面的创建共享目录G:/share,实现window

【tornado】系列项目(二)基于领域驱动模型的区域后台管理+前端easyui实现

本项目是一个系列项目,最终的目的是开发出一个类似京东商城的网站.本文主要介绍后台管理中的区域管理,以及前端基于easyui插件的使用.本次增删改查因数据量少,因此采用模态对话框方式进行,关于数据量大采用跳转方式修改,详见博主后续博文. 后台界面展示: 地区管理包含省市县的管理.详见下文. 一.数据库设计 ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 class Province(Base):  

基于JAVA的邮件客户端的设计和实现

获取项目源文件,技术交流与指导联系Q:1225467431 摘  要 Java是Sun Microsystem公司推出的新一代面向对象和面向网络的程序设计语言,特别适合于Internet/Intranet上的应用软件开发,因此也把Java语言称为新一代网络程序设计语言.Java语言将面向对象.多线程.安全和网络等特征集于一身,为软件开发人员提供了很好的程序设计环境,当今企业级计算和应用中相当成熟和稳定的平台,在这个领域中不可否认地占据着领导地位.JBuilder是Borland公司推出的Java

基于Linux的智能家居的设计(2)

1  系统整体设计方案 智能家居系统的是一个实时查询家庭的温湿度.照明控制.自己主动控制的设定.集家庭娱乐.智能安防为一体,大量数据快处理.可靠的系统,因此在硬件和软件上都有非常大的要求,因此在这里进行了多方面的考虑有下面两个实现方案: 方案一:利用STM32单片机作为手持终端的控制器,使用按键和12864液晶屏作为人机交互的接口.利用51单片机作为房子内部的电灯.空调.门禁等家电的控制器,利用串口实现STM32单片机和51单片机作为传输数据的通道.这个能够实现.可是.机械按键和12864在智能

毕业设计——基于STM32的音乐播放器设计(一)

基于STM32的音乐播放器设计, 源代码下载地址:http://download.csdn.net/detail/cxp2205455256/8334021      SD卡文件下载地址:http://download.csdn.net/detail/cxp2205455256/8334089 电路图下载地址:文件太大了,上传不了....... 以下是截图: 1.硬件电路 2.软件主界面 3.音乐播放器界面 4.音乐定时播放界面 5.音乐列表界面 6.日历功能界面 9.温度功能界面 10.计算器