O 引言
现代文明的一个显著特征是城市中随处可见的五颜六色的广告宣传,其中大多都是由LED点阵制作的汉字或图形广告,广泛应用在银行、医院、酒店、火车站、体育场馆等各种公共场所。
汉字滚动显示器的传统设计方法是用单片机来控制的,虽然单片机方案具有价格低廉,程序编程灵活等特点,但由于单片机硬件资源的限制,未来对设计的变更和升级,总是要付出较共模电感器多研发经费和较长投放市场周期的代价,甚至有可能需要重新设计。况且,在以显示为主的系统中,单片机的运算和控制等主要功能的利用率很低,单片机的优势得不到发挥,相当于很大的资源浪费。
采用EDA技术的自顶向下的模块化设计方法,借助相关开发软件,例如QualtusⅡ软件,将硬件描述语言——VHDL程序固化于具有丰富I/O口、内部逻辑和连线资源的FPGA(现场可编程门阵列)中。该技术具有系统设计效率高、集成度好、保密性强、易于修改、易于实现等优点,成为当今数字系统设计主流技术。此方式所制作的LED点阵控制器,由于是纯硬件行为,具有速度快、可靠性高、抗干扰能力强、开发周期短等显著优点。
1 EDA点阵显示汉字原理
以8×8的LED点阵为例,8×8的LED点阵是由64个发光二极管按矩阵形式排列而成,每一行上的发光管有一个公共的阳极(或阴极),每一列上的发光管有一个公共的阴极(或阳极),一般按动态扫描方式显示汉字或图形。扫描分为点扫描、行扫描和列扫描三种方式。行扫描需要按行抽取字型码,列扫描则需要按列抽取字型码。为满足视觉暂留要求,若使用点扫描方式,其扫描频率必须大于16×64=1 024Hz,周期小于1ms。若使用行或列扫描,则频率必须大于16×8=128Hz,周期小于7.8ms。由于所用实验板上提供有1 kHz的时钟,本例设计中利用该时钟进行扫描,使每行扫描时间为1 ms,实验结果显示亮度合适。现以行扫描为例简单说明动态扫描显示的原理。图1给出汉字“热”在点阵为列共阳时的行字模。工作时先将要扫描行的点阵字模从各列上输出,再让译码器选中(扫描)该行,使本行得以显示,接着再送下一行数据,再使下一行有效,直到8行全被扫描一遍。至此,一幅完整的文字信息就显现出来,然后再反复扫描这8行直至显示新的信息。以下设计采用行扫描方式实现滚动显示。
2 硬件原理图
整个电路由五大部分组成:时钟计数模块GEL_CLK,存储汉字字模的ROM模块ROMZI,数据分配器模块MUX,移位模块YW及显示模块XIANSH-I。时钟计数模块用于产生整个电路所需要的时钟及其对时钟的计数值,例如:移位时钟CLK YW,移位计数器CNT YW,字计数器CNT WORD,显示扫描计数器CNT SM。ROMZI模块是由QualtusⅡ中的LPM 1PORT ROM定制成,用来存储8个待显示的汉字。MUX模块用于在扫描时钟及扫描计数器的作用下,从ROM中读出一个汉字的8个行字模信息,送给移位模块YW,YW模块在移位时钟及移位计数器作用下,根据SELECT信号选择对读出的字模信息,进行相应的移位(左模压电感移、右移、上移、下移)后,最后送显示模块DISP驱动LED点阵显示汉字。原理图如图2所示。
3 模块设计及时序仿真
3.1 时钟计数产生模块
时钟计数产生模块由1 kHz的输人时钟为基准,进行17位的循环计数CNT[16..O]。该时钟,既是动态扫描显示的时钟,也是从ROM中取一个字8个字模贴片电感器的时钟,对之进行的3位循环计数作为扫描显示计数器和取一个字的字型码计数器。CNT功率电感器[16.三相电感器.O]中的CNT[9]是对该时钟的1 024分频,将其作为移位时钟CNT_YW,周期约为l s。CNT[13…lO]作为4位的移位计数器,是对移位时钟CLK_YW的计数,也是对移位位数的统计。16个状态使一个汉字逐列移进点阵,又逐列移出。每经过16个移位时钟,将会显示完一个汉字。CNT[16..14]作为3位的取字计数器。
CNT[16…14]&CNT[2..O]作为ROM地址发生器。
3.2 ROMZI模块
利用LPM参数化模块库中单口ROM,利用QualtusⅡ中的MegaWizard Plug-In Manager定制而成,定制前首先要制作LPM ROM初始化文件,其中存储待显示汉字的字模数据,然后按照LPM MegaWizardPlug-In Manager的向导提示,结合设计要求进行定制。
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一引言近年来,随着通信系统的发展,人们对信号源的要求越来越高,直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS或DDFS)正是在这样的背景下进一步得到 该开关稳压器同步整流提供高达 95% 效率,在无负载备用情况下,突发模式 (Burst Mode ) 工作保持静态电流低于 3 A。其 3.4V 至 42V 输入电压范围使该器件理想地适用于汽车 为了获得比较太的色彩范围,在LED 混色设计中由片面采用电流或电压的控制方法转向采用微控制器或现场可编程门阵列(FPGA)等智能化技术,例如各种颜色的选择及在运行过程中色彩精确度的实时调节。LED混色
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