液晶显示屏LCD显示控制器的设计与FPGA

摘要 21世纪最有决定意义的集成电路技术是FPGA，它也是电子设计领域的前沿技术。FPGA具有集成度高、逻辑资源丰富、设计灵活及应用范围广等特点，所以广泛应用于数字系统设计。掌握可编程逻辑器件的使用方法和技巧，对现代数字系统设计至关重要，也是当今电子工程师的必备知识，然而我们做得远远不够。 文章对 Xilinx FPGA器件结构、应用特性和应用领域进行了深入的探讨和研究，为下面开发设计工作打下基础。论文着重对基于FPGA的数字系统的设计与实现进行了研究；所有设计都基于FPGA技术先进的自顶向下的模块化设计思想，控制电路完全由FPGA来实现，使整个系统的体积和功耗大幅度减小，提高了可靠性，简化了设计过程，减少了开发时间和费用，同时总模块变得小型化。 本文参照1602字符型液晶控制机理与功能条件，以xc3s5000-5fg900为控制芯片，运用HDL语言设计了LCD控制电路系统。利用 Xilinx ISE开发工具，经过编译、综合、布局布线，最后经过ISim仿真，硬件测试平台验证结果表明：该系统控制电路能够实现液晶显示控制功能。此方案是基于单片机设计方案的最佳替代，它操作灵活、通用性好。 关键字：现场可编程逻辑门阵列，硬件描述语言，控制器，液晶显示 目录摘要??? 1ABSTRACT??? 2第1章??? 绪论??? 51.1??? 可编程逻辑器件介绍??? 51.2??? FPGA发展现状和应用优势??? 51.2.1??? FPGA的发展现状??? 51.2.2??? FPGA的应用优势??? 61.3??? 本文的主要工作??? 7第2章??? XILINX FPGA介绍??? 82.1??? FPGA芯片工作原理??? 82.2??? XILINX FPGA器件结构和特性分析??? 92.2.1??? Xilinx FPGA基本架构??? 92.2.2??? Spartan 3系列FPGA器件特性分析??? 102.3??? XILINX FPGA开发环境分析??? 122.3.1??? 硬件描述语言的HDL的发展和特点比较??? 122.3.2??? Xilinx FPGA逻辑设计流程和设计思想的分析??? 13第3章??? 液晶显示器介绍??? 173.1??? 引言??? 173.2??? 液晶显示器介绍??? 173.2.1??? 液晶显示的基本原理??? 173.2.2??? 液晶显示器的分类??? 183.2.3??? 液晶显示器中各种图形的显示原理??? 183.2.4??? 液晶显示器件的性能优点??? 183.3??? 1602标准字符型液晶模块??? 18第4章??? LCD1602控制器的FPGA设计及实现??? 234.1??? 系统设计方案??? 234.1.1??? 基本操作时序??? 244.1.2??? 指令说明??? 254.1.3??? RAM地址映射及标准字符库??? 264.2??? 模块设计??? 294.2.1??? 读写控制部分??? 304.2.2??? LCD使能部分??? 304.2.3??? 命令数据选择部分??? 314.3??? 实验与仿真??? 344.4??? 结果实现与分析??? 35第5章??? 总结与展望??? 37参考文献??? 38致谢??? 39