利用按键开关控制液晶显示器进行十六进制数字显示Word文档下载推荐.docx
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2.1、设计内容
用VHDL语言编写程序，实现利用按键开关控制液晶屏显示16进制数。
2.2、设计要求
1．学习掌握按键开关控制模块、液晶显示模块的工作原理及应用；
2.熟练掌握VHDL编程语言，编写按键开关控制模块的控制逻辑；
3.仿真所编写的程序，模拟验证所编写的模块功能；
4.下载程序到芯片中，硬件验证所设置的功能，能够实现十六进制数字的显示；
5.整理设计内容，编写设计说明书。
3、
设计方案及实现情况
3.1、设计思路
根据题目设计要求，用按键控制液晶屏显示16进制数，开始的实际本来是要用16个按键来实现，但在硬件实现的过程中，一直出现各种问题，所以采用了一个按键，循环显示0—f。
由于是按键控制，所以加入了消抖程序，对液晶屏的控制则是通过状态机来实现的。
先输入F9，选择8*16ascII码显示模式，在输入坐标XXYY。
3.2、工作原理及框图
本设计将系统分为四个模块，消抖模块，按键输入模块，译码模块和液晶屏控制模块，先分别用MAX+PLUSII文本设计输入编写每个模块，模块功能好了就可以实现最后的结果了。
信号由消抖模块的XD管脚输入，经过消抖程序后，在译码模块中将四位二进制代码翻译成八位2进制的ASCII码，输入到液晶屏控制模块中，实现对液晶屏的控制。
与此同时，每按下一次按键，按键模块中的变量就会+1，当加到1111B时，自动清零，实现了0--F循环显示。
最重要也是最难的液晶屏控制模块采用状态机程序编写，原理祥见附录1（如图1）。
图1系统原理图
3.3、各模块功能描述
（1）消抖电路
加入本模块的原因是因为按键开关在按下时信号会产生抖动，在硬件实现是可能出现按一下跳过很多个数的情况，对程序的输入会产生影响，加入模块后消除抖动（如图2）。
程序代码：
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
useieee.std_logic_arith.all;
图2消抖模块硬件原理图
entityxdis
port（
rst:
instd_logic;
xd:
instd_logic;
clk:
xdout:
outstd_logic）;
endxd;
architectureaofxdis
signalcount:
integerrange0to100;
begin
process（clk,rst,xd）
if（rst='
0'
）then
count<
=0;
xdout<
='
;
elsif（clk'
eventandclk='
1'
if（count=30）then
=notxd;
else
=count+1;
endif;
endprocess;
enda;
（2）按键输入和译码模块
该模块的作用是将按键输入进来的信号进行处理，每按一次，数自动+1，并将数字的ASCII码编译成8位2进制ASCII码送给液晶屏控制程序，当显示到F时置0（如图3）。
①按键输入模块
图3按键及译码模块硬件原理图
entityajis
port（
aj:
ajout:
outstd_logic_vector（3downto0）
）;
endaj;
architectureajworkofajis
signalq:
std_logic;
signalcount:
std_logic_vector（3downto0）;
begin
q<
=ajwhenrst='
else'
process（q,rst）
="
0000"
elsifq'
eventandq='
then
ifcount="
1111"
ajout<
=count;
endajwork;
②译码模块
entityymis
port（ym:
instd_logic_vector（3downto0）;
Y:
outstd_logic_vector（7downto0））;
endym;
architectureyima_archofymis
signala:
std_logic_vector（3downto0）;
a<
=ym;
Y<
00110000"
when（a="
）else
"
00110001"
0001"
00110010"
0010"
00110011"
0011"
00110100"
0100"
00110101"
0101"
00110110"
0110"
00110111"
0111"
00111000"
1000"
）else
00111001"
1001"
01000001"
1010"
01000010"
1011"
01000011"
1100"
01000100"
1101"
01000101"
1110"
01000110"
10011010"
endyima_arch;
（3）液晶屏控制模块
本模块用状态机的方法实现，每次按键按下，模块将液晶屏模式选择代码F9，横坐标07，
纵坐标03分三次输入到液晶屏中，然后再将要显示的数的ASCII码的8位2进制码输入到液晶屏中（如图4）。
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
图4液晶显示屏控制模块硬件原理图
USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITYlcdIS
PORT（busy:
INSTD_LOGIC;
clk_fsm:
db_ascii:
INSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
req:
OUTSTD_LOGIC;
db:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0））;
ENDlcd;
ARCHITECTURErtlOFlcdIS
SIGNALready:
STD_LOGIC;
TYPEstateIS（CMD,XX,YY,ASCII）;
SIGNALcurrent_state:
state;
BEGIN
PROCESS（clk_fsm,busy,ready,db_ascii）
variablecnt1:
std_logic_vector（2downto0）;
BEGIN
IFrising_edge（clk_fsm）THEN
CASEcurrent_stateIS
WHENCMD=>
IFbusy='
THEN
IFready='
THEN
current_state<
=XX;
ready<
='
ELSE
db<
="
11111001"
req<
ENDIF;
ELSE
req<
ready<
current_state<
=CMD;
ENDIF;
WHENXX=>
=YY;
00000111"
ELSE
WHENYY=>
=AS
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