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1、第26卷第2期黄石理工学院学报Vol.26No.22010年4月JOURNALOFHUANGSHIINSTITUTEOFTECHNOLOGYApr12010doi:10.3969/j.issn.1008-8245.2010.02.002基于FPGA的LED点阵书写显示屏设计丁学勇王海华李纯杰徐永鑫(黄石理工学院电气与电子信息工程学院,湖北黄石435003)摘要:以Cyclone系列的FPGA核心板EP1C6Q240C8作为控制器,采用由光敏三极管构成的自制光笔,触发32×32LED点阵书写显示屏,实现“点亮、
2、划亮、反显、整屏擦除”等书写显示功能。系统由光笔、LED点阵、主控、点阵驱动和数码显示5个模块组成,具有集成度高、稳定性好、设计灵活和设计效率高等优点。实际测试结果表明效果良好。关键词:FPGA;点阵;VHDL中图分类号:TN47文献标识码:A文章编号:1008-8245(2010)02-0005-04DesignofLEDLatticeWritingDisplayBasedonFPGADINGXueyongWANGHaihuaLIChunjieXUYongxin(SchoolofElectricalandE
3、lectronicInformationEngineering,HuangshiInstituteofTechnology,HuangshiHubei435003)Abstract:ThecoreboardEP1C6Q240C8ofCycloneseriesisusedasthecontrollerandtheself-madelightpencon2stitutedbyphototransistorstriggerstheLEDlatticewritingdisplay,whichachievessuchw
4、ritingdisplayfunctionsaslight,zonedlight,anti-evident,theentirescreenerase.ThesystemconsistsfivemoduleswhichareLEDdotmatrixmodule,lightpenmodule,maincontrolmodule,digitaldisplaymodule,anddotmatrixdrivermodulesandthesys2tempossessestheadvantagesofhighintegra
5、tion,goodstability,flexibledesign,andhighdesignefficiency.Thetestresultsshowtheeffectsaregood.Keywords:FPGA;lattice;VHDL心板EP1C6Q240C8作为控制器,采用VHDL语0引言言设计系统主控部分的方法,实现对32×32点阵LED显示屏的多种书写显示控制。随着EDA技术的快速发展,电子系统设计技1设计任务与要求术和工具发生了深刻的变化,大规模可编程逻辑器件FPGA的出现给设计人员带来了诸多方
6、便。设计并制作一个基于32×32点阵LED模块的超高速集成电路硬件描述语言VHDL是随着可编书写显示屏,其系统结构示意图如图1所示。在控程逻辑器件(PLD)发展起来的一种硬件描述语制器的管理下,LED点阵模块显示屏工作在人眼不言,主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下;接口,是EDA的关键技术之一。本文根据2009当光笔触及LED点阵模块表面时,先由光笔检测触年全国大学生电子设计竞赛题目“LED点阵书写及位置处LED点的扫描微亮以获取其行列坐标,再显示屏”的要求,介
7、绍以Cyclone系列的FPGA核依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人收稿日期:2009-11-26作者简介:丁学勇(1987—),男,湖北天门人,2007级电子信息工程技术专业学生。6黄石理工学院学报2010年眼可见的显示状态(如图1中光笔接触处的深色裕的I/O口资源,结合简单的按键,使整个功能切LED点已被点亮),从而在屏上实现“点亮、划亮、换容易实施。此点阵显示屏设计实现关键在于对反显、整屏擦除”等书写显示功能。32×32点阵上各点数据地址的读取存储识别以及响应。根据设计要求,其数据处理速度、显
8、示的实时性要求也较高。该方案软硬结合,具有系统稳定度高、控制方便、功能强大、可扩展性强的特点。方案二系统结构框图如图2所示。图1LED点阵书写显示屏系统结构示意图具体要求如下:①在“点亮”功能下,当光笔接触屏上某点LED时,能即时点亮该点LED,并在控制器上同步显示该点LED的行列坐标值(左上角定为行图3方案二系统结构框图列坐标原点);②在“划亮”功能下,当光笔在屏上快速划过时,能同步点亮划过的各点
