基于VHDL语言的液晶显示控制模块的设计与仿真开题报告

 2022-09-18 17:20:27

1. 研究目的与意义

现代显示技术追求的目标是清晰、准确、实时、直观、方便、节能、携带信息量大,甚至要求彩色和立体化,而随着EDA技术的高速发展,电子系统的设计发生了深刻变化,成本更低、周期更短、可靠性更高,而且具有完全的知识产权。利用FPGA来驱动字符型液晶显示模块,其关键是对驱动芯片的各引脚和时序进行控制,减少电路板的尺寸,增强系统的可靠性和设计灵活性。课题在工业检测方面有实际意义。本课题基于VHDL语言利用FPGA的LCD控制器,兼顾好程序的易用性,以方便以后模块的移植和应用。最后在FPGA上任意位置显示中英文字符,另外要根据输入数据要求同步变化LCD上显示的内容,同时要能将储存的图片数据显示在LCD上,该课题的研究有助于利用VHDL语言的系列电子硬件的开发,特别是需要用到LCD得采用基于VHDL语言的FPGA的产品的开发,大大缩短了FPGA的开发时间,由于模块的应用性,将更多有基于VHDL语言的产品用到LCD上,增加人机的交互性,为人类生活带来变化。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题:

1由于液晶模块指令集较为复杂,采用FPGA设计需要定义的变量和状态会很多。

2要用寄存器和触发器设计电路,尽量不要用锁存器,因它对输入信号的毛刺太敏感。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

VHDL主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口,非常适用于可编程逻辑芯片的应用设计。与其他的HDL相比,VHDL具有更强的行为描述能力,从而决定了它成为系统设计领域的最佳硬件描述语言,强大的行为描述能力是避开具体的器件结构,从逻辑行为上描述和设计大规模电子系统的重要保证,就目前流行的EDA工具和VHDL综合器而言,将基于抽象的行为描述风格的VHDL程序综合成为具体的FPGA等目标器件的网表文件已不是问题。

液晶显示器件在中国已经有20多年的发展历史了,这期间,液晶显示器件从实验室走向大规模生产,形成了独立的产业部门。液晶器件独具的低电压、微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的优点,使它可以直接与大规模集成电路结合开发出一系列具有便携显示功能的产品。这些产品不仅改变了人们的生活甚至改变了社会。例如:液晶显示的电子表,电子计算器,家用电器等等已成为人们生活的必须品;液晶显示的移动通讯设备和笔记本电脑已成为人类经济活动的必需工具;液晶显示的仪器仪表,电气设备等几乎取代了传统的指针或发光二极管显示的产品。也就是说,液晶显示几乎已经应用于生产、生活的各个领域。

目前,基于VHDL语言的LCD的显示计数已经引起了国内外的普遍关注,被认为是21世纪发展前景的高新计数之一,因此对LCD集成驱动以及性能的改善也随之进入人们的视野,而基于VHDL语言的硬件描述设计,它可以使设计成果在设计人员之间多方便的进行交流和共享,从而减少硬件电路设计的工作量,缩短开发周期。而VHDL多数的应用是在FPGA以及其他的芯片设计中。

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4. 研究方案

该课题的目标是通过FPGA对LCD的控制,使得任何开发者都可以较为容易地通过此显示控制模块,在液晶上显示所需的内容。因此做了如下方案设计

1熟悉VHDL语言及其设计流程,设计系统的每个单元模块并仿真验证结果,在功能上满足设计要求。

2了解其输入编辑器QUARTUSII软件

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5. 工作计划

第一周:分析课题的背景与意义,将准备工作做好,并完成开题报告

第二周:查阅资料以及文献,并作摘录,补充相关理论知识

第三周:充分了解VHDL语言编程的过程,并写出相对应课题的代码

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