基于cyclone EP1C6的LED大屏設(shè)計方案
3.3 FPGA控制單元軟件設(shè)計
FPGA控制單元的設(shè)計是在QUARTUSII環(huán)境下完成,并用硬件描述語言VHDL描述,主要功能是配置雙口RAM、設(shè)計掃描控制電路。該單元的軟件設(shè)計模塊如圖5所示。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/169530.htm
雙端口RAM的配置完全通過在QUARTUS環(huán)境中設(shè)置菜單實現(xiàn),配置完成后將自動生成一個VHDL文件,描述雙口RAM的內(nèi)部邏輯功能,雙口RAM在整個程序設(shè)計作為一個元件調(diào)用。
基于FPGA的掃描模塊的軟件設(shè)計如下:首先對FPGA總時鐘clk進行64分頻得到clk1,clk1的低電平其間FPGA讀取雙口RAM的數(shù)據(jù),每4個clk周期讀一個16位的數(shù)據(jù),共讀出16個數(shù)。clk1的高電平期間FPGA進行列掃描,每2個clk周期同時輸出16個數(shù)的1位,共32個周期將這16個數(shù)由并轉(zhuǎn)串輸出到16根數(shù)據(jù)線上,由于單片機寫RAM的速度低于FPGA對數(shù)據(jù)的處理速度,剩下的32個clk周期用于等待單片機完成一個區(qū)的寫操作。12個clk1周期后,一行的數(shù)據(jù)全部掃描完畢,F(xiàn)PGA輸出一個列鎖存信號給74LS595鎖存這些數(shù)據(jù),同時輸出行掃描信號和行鎖存信號,接著掃描第二行,由于采用16根數(shù)據(jù)線進行隔8行掃描,整個LED電子屏128行只要完成8次行掃描即可,時序如圖6所示。
5 結(jié)束語
通過采用自頂向下的設(shè)計思想,運用EDA技術(shù)實現(xiàn)FPGA內(nèi)部雙口RAM的配置和掃描控制電路的設(shè)計,將復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計集成在一起,只需一片F(xiàn)PGA就可以實現(xiàn)所需的功能,高集成度帶來的不僅是成本降低,還提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。基于 cyclone EP1C6 的LED 大屏設(shè)計方案已成功應(yīng)用于我院的LED圖文發(fā)布電子屏,實踐證明:本系統(tǒng)能以多種播出方式顯示各種字體和型號的文字和圖形信息,與同類設(shè)計相比,畫面清晰、性能穩(wěn)定、操作使用簡單,具有很好的應(yīng)用前景。
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