基于FPGA的液晶显示接口设计

顶层设计大批量

本设计具体实现的顶层设计原理图如图2所示。


图2中lpm_rom模块是利用FPGA的宏功能模块产生的片上ROM块[3]，用以存放要显示的字符数据。ctrl模块则为控制从ROM中取出数据后液晶上显示的核心控制模块，其功能包括控制数据的读写时序、液晶屏的分屏显示控制、分页显示控制等。

控制模块程序代码

ctrl模块的程序核心代码如下：

architecture Behavioral of ctrl is

signal divcnt：std_logic_vector（11 downto 0）；--系数计数

signal data：std_logic_vecdor（9 downto 0）；--地址输出

Signal clk1，clk2，a01，cs11，cs21，flag，csflag：std_logic；

data<=divcnt（11 downto 2）；--最高10位为地址

process3（clk2）

begin t;=｀1＇；cs11<=｀0＇；cs21<=｀1＇；

when 392 to 452=>A01<=｀1＇；cs11<=｀0＇；cs21<=｀1＇；

when 77 to 137=>A01<=｀1＇；cs11<=｀1＇；cs21<=｀0＇；

when 203 to 263=>A01<=｀1＇；cs11>=｀1＇；cs21<=｀0＇；

when 329 to 389=>A01<=｀1＇；cs11<=｀1＇；cs21<=｀0＇；

when 455 to 515=>A01<=｀1＇；cs11<=｀1＇；cs21<=｀0＇；

when others=>A01<=｀0＇；cs11<=｀1＇；cs21<=｀1＇；

end case；

end if；

end process3；

a0<=a01；

cs1<=cs11 or csflag；

cs2<=cs21 or csflag；

ad<=data；

end Behavioral；

其中的关键程序为Process3；在该过程中，A01负责该数据写到液晶数据线上显示还是写到液晶的控制寄存器进行控制，A01为0时为写命令，A01为1时为写数据。

程序中，ROM地址的前13个单元均为写命令，根据SED1520的控制命令字，ROM表中的0、2、4、6、8、10单元依次是E2、A4、A9、A0、C0、AF，主要用于实现对CSI主工作的SED1520复位、退出休闲状态、设置占空比为1/32、顺时针显示数据RAM中的内容、显示起始对应显示存储器的0行、显示开这一系列的初始化工作；而1，3，5，7，9，11单元则写入到CS2（即从工作的SED1520）实现其初始化[4]。第13单元放的是B8（即页地址设置为0）,从14-74单元，A01=1为写数据，此时片选CS1有效，ROM表中连续放入"武汉理工"4个汉字的上半部分字模（本方案共显示16个汉字"武汉理工大学自动化学院重点实验室"分两行，每行8个字显示）；之后，75、76单元为写命令，ROM中的数据为B8，00表示设置显示页为0页，该页的列地址从0开始[5]。从77-137单元地址向CS2（即从动工作方式的SED1520）写数据即"大学自动"的前半部分字模，接下来的138、139单元为写命令，ROM中的数据为B9，00即表示页地址设置为1列，地址为0，140-200单元放入"武汉理工"的下半部分字模，201、202单元为写命令，ROM中的数据为B9、00表示页地址设置为1列，地址为0，203-263中为"大学自动"的下半部分字模，之后，8个字的写入过程与前8个字的写入过程相同，写命令单元用于控制要写的页。

结束语

本方案以FPGA为控制核心实现了对字符点阵液晶的控制，该方案硬件电路简单，软件程序简洁，对液晶的控制简单而且稳定，且可灵活改动，若要改变液晶显示的汉字，只需改变ROM表中的字模即可，实践证明，该设计是对液晶应用的一种行之有效的方法。

if clk2＇event and clk2=｀1＇then case conv_integer （data）is

when 0|2|4|6|8|10|12|13|138|139|264|265|390|391=>A01<=｀0＇；cs11<=｀0＇；cs21<=｀1＇；

when 1|3|5|7|9|11|75|76|201|202|327|328|453|454=>A01<=｀0＇；cs11<=｀1＇；cs21<=｀0＇；

when 14 to 74=>A01<=｀1＇；cs11<=｀0＇；cs21<=｀1＇；

when 140 to 200=>A01<=｀1＇；cs11<=｀0＇；cs21<=1＇；

when 266 to 326=>A01&l