学习笔记fpga设计电子时钟12864显示.docx
《学习笔记fpga设计电子时钟12864显示.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学习笔记fpga设计电子时钟12864显示.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
学习笔记fpga设计电子时钟12864显示
fpga设计电子时钟（12864显示）
设计心得：
1，进行分块设计，类似调用函数，脉冲使能
2，充分了解fpga的并行特性（c程序的串行特性，不能并行处理，线性：
只有完成了当前任务，才能进行下一个任务）
设计问题：
1，似乎读有问题，在char_LR=1时，写的数据为汉字
（程序中时间没有更改，主要为了调试看波形）
实际板子验证时，将LCD_clk模块中的分频调为50到100kHz左右
整体架构
功能模块
液晶初始化时序
parameterIdle=8'b0000_0001,
Basic_com=8'b0000_0010,//basicinstruction:
0x30
Disp_set=8'b0000_0100,//setshowcursebling
DDRAM_clear=8'b0000_1000,//colunmaddressX
Wait_clear=8'b0001_0000,
Point_set=8'b0010_0000,
Show_on=8'b0100_0000,
Stop=8'b1000_0000;
写字符的时序
由于字符属于半宽字形，且DDRAM形式下，每行只有8个地址，而字符可以写16个，因此用下面三个来表示写的地址：
input[1:
0]Y,//row0-3
input[2:
0]X,//clunm0-7
inputLR,//0/1
因此当LR=0时，直接写地址，然后写一个字符编码即可
LR=1时，先写地址，读出高位数据，然后写入两个字节（读出的数据，要写的数据）
parameterIdle=8'b0000_0001,
DDRAM=8'b0000_0010,//drawingmode
W_addr=8'b0000_0100,//rowaddressY
Dummy=8'b0000_1000,//notreallyreading
R_data=8'b0001_0000,//readinghighbytedata
W0_data=8'b0010_0000,
W1_data=8'b0100_0000,
Stop=8'b1000_0000;
#t1:
0t2:
2305,T:
10,n_init:
38
#t1:
2305t2:
2665,T:
10,n_char:
6
#t1:
2665t2:
3265,T:
10,n_char:
10
完成了上述工作，就可以设计一个简单的电子时钟，其要求如下：
在屏幕上显示时间00：
00：
00
要动态走
（主要就是控制脉冲信号的产生）
设计思路：
1，按下复位键，系统复位，时间变为00：
00：
00
2，每一秒中时分秒数据更改
3，一秒钟时间到，产生8个字符写的脉冲，LCD更新数据显示
00:
00:
01
00:
01:
59
1代码
/*
sign.v
//creatthecontrolsign
clockh:
m:
s
*/
modulesign（
//moduleLED（
inputlcd_clk,//100kHz
inputsys_rst,
outputreglcd_char_en,
outputreglcd_init_en,
outputreg[7:
0]char_data,
outputreg[2:
0]char_X,
outputreg[1:
0]char_Y,
outputregchar_LR
）;
parameterT_w_char=5,
T_lcd_init=40;
reg[47:
0]time_out;
/*1s*/
reg[16:
0]cnt_s;
reg[5:
0]cnt0_clk;
reg[3:
0]cnt1_clk;
reg[2:
0]cnt_char;
reg[5:
0]sec,min;
reg[4:
0]hour;
regflag_s,flag_init;
always@（posedgelcd_clkornegedgesys_rst）begin//100kHz
if（!
sys_rst）
begin
cnt_s<=0;
cnt0_clk<=0;
cnt1_clk<=0;
cnt_char<=0;
sec<=0;
min<=0;
hour<=0;
flag_s<=0;
flag_init<=1'b1;
char_Y<=2'b10;
end
else
begin
if（cnt_s==（40-1））
begin
cnt_s<=0;
flag_s<=1'b1;
data_deal;//task
end
else
cnt_s<=cnt_s+1'b1;
if（flag_init）
begin
cnt0_clk<=cnt0_clk+1'b1;
case（cnt0_clk）
1:
beginlcd_init_en<=1'b0;end
2:
beginlcd_init_en<=1'b1;end
3:
beginlcd_init_en<=1'b1;end
4:
beginlcd_init_en<=1'b0;end
T_lcd_init:
begin
flag_init<=0;
cnt0_clk<=0;
end
default:
lcd_init_en<=0;
endcase
end
else
if（flag_s）
begin
cnt1_clk<=cnt1_clk+1'b1;
case（cnt1_clk）
1:
beginlcd_char_en<=1'b0;end
2:
beginlcd_char_en<=1'b1;end
3:
beginlcd_char_en<=1'b1;end
4:
beginlcd_char_en<=1'b0;end
T_w_char:
begin
if（cnt_char==3'b111）
begincnt_char<=0;flag_s<=0;end
else
cnt_char<=cnt_char+1'b1;
cnt1_clk<=0;
end
default:
lcd_char_en<=0;
endcase
case（cnt_char）//2345
0:
beginchar_X<=3'b000;char_LR<=0;char_data<=time_out[47:
40];end//x0:
00:
00
1:
beginchar_X<=3'b001;char_LR<=0;char_data<=time_out[39:
32];end//0x:
00:
00
2:
beginchar_X<=3'b010;char_LR<=0;char_data<=8'h3a;end//:
ascii058
3:
beginchar_X<=3'b011;char_LR<=0;char_data<=time_out[31:
24];end//00:
x0:
00
4:
beginchar_X<=3'b100;char_LR<=0;char_data<=time_out[23:
16];end//00:
0x:
00
5:
beginchar_X<=3'b101;char_LR<=0;char_data<=8'h3a;end//:
ascii058
6:
beginchar_X<=3'b110;char_LR<=0;char_data<=time_out[15:
8];end//00:
00:
x0
7:
beginchar_X<=3'b111;char_LR<=0;char_data<=time_out[7:
0];end
endcase
end
end
end
taskdata_deal;
begin
if（sec==59）
if（min==59）
if（hour==23）
beginhour<=0;min<=0;sec<=0;end
else
beginhour<=hour+1'b1;min<=0;sec<=0;end
else
beginmin<=min+1'b1;sec<=0;end
else
sec<=sec+1'b1;
time_out[47:
40]<=8'h30+（hour/10）;
time_out[39:
32]<=8'h30+（hour%10）;
time_out[31:
24]<=8'h30+（min/10）;
time_out[23:
16]<=8'h30+（min%10）;
time_out[15:
8]<=8'h30+（sec/10）;
time_out[7:
0]<=8'h30+（sec%10）;
end
endtask
endmodule
2代码
moduleLCD_init（
//moduleLED（
inputlcd_clk,
inputsys_clk,
inputlcd_en,//1isactived
outputregLCD_RS,
outputregLCD_RW,
outputregLCD_EN,
inout[7:
0]LCD_DATA,
outputregACK
）;
regflag;
reg[7:
0]lcd_data;
reg[7:
0]State;
reglink_rs;
reglink_data;
parameterIdle=8'b0000_0001,
Basic_com=8'b0000_0010,//basicinstruction:
0x30
Disp_set=8'b0000_0100,//setshowcursebling
DDRAM_clear=8'b0000_1000,//colunmaddressX
Wait_clear=8'b0001_0000,
Point_set=8'b0010_0000,
Show_on=8'b0100_0000,
Stop=8'b1000_0000;
reg[9:
0]cnt;//16*2*32=2^10byte（8bits）
/*LCD_RWLCD_DATA*/
assignLCD_DATA=link_data?
lcd_data:
8'hzz;
/*LCD_RWLCD_EN*/
always@（posedgesys_clk）begin
if（flag）
begin
LCD_RW=0;
LCD_EN=lcd_clk;
end
else
begin
LCD_RW=1'bz;
LCD_EN=1'bz;
end
end
/*LCD_RS*/
always@（posedgelcd_clk）begin
if（link_rs）
LCD_RS<=1'b0;
else
LCD_RS<=1'bz;
end
/*-Mainstatetranster-*/
always@（posedgelcd_clk）begin
case（State）
Idle:
begin
if（lcd_en）
beginlink_rs=1;State<=Basic_com;end
else
State<=Idle;
ACK=0;
flag<=1'b0;
lcd_data<=8'hzz;
cnt<=0;
end
Basic_com:
begin
flag<=1'b1;
link_data=1'b1;
cnt<=cnt+1'b1;
if（cnt==1）
State<=Disp_set;
else
State<=Basic_com;
lcd_data<=8'h30;
end
Disp_set:
begin
State<=DDRAM_clear;
lcd_data<=8'h0c;//showcurseblinkisoff
end
DDRAM_clear:
begin
State<=Wait_clear;
lcd_data<=8'h01;
end
Wait_clear:
begin
cnt<=cnt+1'b1;
link_data=1'b0;
flag<=0;
lcd_data<=8'hzz;
if（cnt==30）
State<=Point_set;
else
State<=Wait_clear;
end
Point_set:
begin
flag<=1'b1;
link_data=1'b1;
State<=Show_on;
lcd_data<=8'h06;//point+1automatically,screenmoveoff
end
Show_on:
begin
State<=Stop;
lcd_data<=8'h0c;
end
Stop:
begin
State<=Idle;
flag<=1'b0;
link_data=1'b0;
ACK<=1'b1;
lcd_data<=8'hzz;
cnt<=0;
link_rs=0;
end
default:
beginACK=0;State<=Idle;end
endcase
end
endmodule
3代码
//moduleLCD_top（
moduleLED（
inputsys_clk,
inputsys_rst,
outputLCD_RS,
outputLCD_RW,
outputLCD_EN,
inout[7:
0]LCD_DATA,
outputBUSY
）;
wire[7:
0]char_data;
wire[2:
0]char_X;
wire[1:
0]char_Y;
signsingb（
.lcd_clk（lcd_clk）,//100kHz
.sys_rst（sys_rst）,
.lcd_char_en（lcd_char_en）,
.lcd_init_en（lcd_init_en）,
.char_data（char_data）,
.char_X（char_X）,
.char_Y（char_Y）,
.char_LR（char_LR）
）;
LCD_initlcd_init（
.lcd_clk（lcd_clk）,
.sys_clk（sys_clk）,
.lcd_en（lcd_init_en）,//1isactived
.LCD_RS（LCD_RS）,
.LCD_RW（LCD_RW）,
.LCD_EN（LCD_EN）,
.LCD_DATA（LCD_DATA）,
.ACK（init_ack）
）;
LCD_characa（
.lcd_clk（lcd_clk）,
.sys_clk（sys_clk）,
.lcd_en（lcd_char_en）,//1isactived
.Y（char_Y）,//row0-3
.X（char_X）,//clunm0-7
.LR（char_LR）,//0/1
.data_disp（char_data）,
.LCD_RS（LCD_RS）,
.LCD_RW（LCD_RW）,
.LCD_EN（LCD_EN）,
.LCD_DATA（LCD_DATA）,
.ACK（init_ack）
）;
LCD_clkclk1（
.sys_clk（sys_clk）,
.lcd_clk（lcd_clk）
）;
endmodule
4代码
moduleLCD_clk（
//moduleLED（
inputsys_clk,
outputreglcd_clk
）;
/*-creatthe25kHzclock-*/
reg[11:
0]lcd_cnt;
always@（posedgesys_clk）begin
if（lcd_cnt==2）//100kHz
begin
lcd_cnt=0;
lcd_clk<=~lcd_clk;
end
else
lcd_cnt=lcd_cnt+1'b1;
end
initialbeginlcd_clk=0;lcd_cnt=0;end
endmodule
5代码
/*todisplaycharacter*/
moduleLCD_charac（
//moduleLED（
inputlcd_clk,
inputsys_clk,
inputlcd_en,//1isactived
input[1:
0]Y,//row0-3
input[2:
0]X,//clunm0-7
inputLR,//0/1
input[7:
0]data_disp,
outputregLCD_RS,
outputregLCD_RW,
outputregLCD_EN,
inout[7:
0]LCD_DATA,
outputregACK
）;
reg[7:
0]lcd_data;
reg[7:
0]R_buff;
reg[7:
0]State;
parameterIdle=8'b0000_0001,
DDRAM=8'b0000_0010,//drawingmode
W_addr=8'b0000_0100,//rowaddressY
Dummy=8'b0000_1000,//notreallyreading
R_data=8'b0001_0000,//readinghighbytedata
W0_data=8'b0010_0000,
W1_data=8'b0100_0000,
Stop=8'b1000_0000;
regflag,cnt;
reglink_data;
regflag0;
/*LCD_DATA*/
assignLCD_DATA=link_data?
lcd_data:
8'hzz;
/*LCD_EN*/
always@（posedgesys_clk）begin
if（flag==1'b1）
LCD_EN<=lcd_clk;
else
LCD_EN<=1'bz;
end
/*LCD_RW*/
always@（posedgelcd_clk）begin
if（flag0）
if（State==Dummy||State==R_data）
LCD_RW<=1'b1;
else
LCD_RW<=1'b0;
else
LCD_RW<=1'bz;
end
/*LCD_RS*/
always@（posedgelcd_clk）begin
if（flag0）
if（State==W0_data||State==W1_data||State==Dummy||State==R_data）
LCD_RS<=1'b1;
else
LCD_RS<=1'b0;
else
LCD_RS<=1'bz;
end
/*-Mainstatetranster-*/
always@（posedgelcd_clk）begin
case（State）
Idle:
begin
if（lcd_en）
beginState<=DDRAM;link_data=1;flag0=1'b1;end
else
beginState<=Idle;flag0=1'b0;end
flag<=1'b0;
lcd_data<=8'hzz;
ACK<=0;
end
DDRAM:
begin//hereflagischanged,notIdle,causesys_clk
flag<=1'b1;
State<=W_addr;
link_data=1;
lcd_data<=8'h30;
end
W_addr:
begin
if（!
cnt）
begin
if（LR）
State<=Dummy;
else
State<=W0_data;
cnt=1'b1;
end
else
State<=W0_data;
case（Y）
2'b00:
lcd_data<=8'h80+X;
2'b01:
lcd_data<=8'h90+X;
2'b10:
lcd_data<=8'h88+X;
2'b11:
lcd_
升级会员 