EDA基于某FPGA地16×16点阵汉字显示

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1、实用文档江西理工大学应用科学学院SOPC/EDA综合课程设计报告设计题目：基于FPGA的16*16点阵汉字显示设计设计者：学号：班级：指导老师：王忠锋完成时间：2012年1月6日设计报告综合测试总评格式（10）内容(40)图表（10）答辩（20）平时（20）文案大全实用文档目录前言3第一章基本概要41.1EDA的基本特征和设计流程41.2LED点阵显示特点41.3FPGA基本特点和设计的特点5第二章系统设计72.1设计任务与要求72.1.1设计要求72.1.2要求分析72.2.设计方案72.3.LED的显示原理82.4系统设计原理8第三章系统子程序设计103.132进制计数

2、器设计103.216进制计数器设计113.3列驱动设计133.4行驱动设计15第四章原理图仿真波形36第五章课程设计体会37参考文献38文案大全实用文档前言现代文明的一个明显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、运动场馆等各种公共场所。汉字转动显示器的传统设计方法是用单片机来控制的，固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术具有系统设计效率高、集成度好、保密性强、易的限制，未来对设计的变更和升级，总是要付出较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

3、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，单片机的上风得不到发挥，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。该技于修改、易于实现等优点，成为当今数字文案大全实用文档第一章基本概要1.1EDA的基本特征和设计流程EDA技术是采用高级语言描述，具有系统级仿真和综合能力，它主要采用并行工程(ConcurrentEngineering)设计和自顶向下(Top-down)设计方法，

4、其基本思想是从系统总体要求出发，分为行为描述、寄存器传输级描述、逻辑综合三个层次，将设计内容逐步细化，最后完成整体设计，这是一种全新的设计思想与设计理念。EDA技术是将传统的“电路设计——硬件搭试——调试焊接”模式变为“功能设计——软件模拟——编程下载”方式，设计人员只需一台微机和相应的开发工具即可研制出各种功能电路。EDA技术将电子产品设计从软件编译、逻辑化简、逻辑综合、仿真优化、布局布线、逻辑适配、逻辑影射、编程下载、生成目标系统的全过程在计算机及其开发平台上自动处理完成。1.2LED点阵显示特点1.可以显示各种数字、文字、图表、曲线、图形；2.采用纯红、高绿作双基色发

5、光器件，发光亮度高，色彩鲜艳、丰富；3.显示效果清晰、稳定、功耗低、寿命长；4.优质铝合金结构，磨沙、银镜或钛金不锈钢包边。尺寸和规格可根据需要灵活组合；5.支持各种计算机网络，编辑软件丰富、易用；文案大全实用文档1.适用于室内、外所有信息发布及广告宣传场所。如：银行、证券交易所、商场、市场、宾馆、洒楼、电信、邮政、医院、车站、机场等。1.3FPGA基本特点和设计的特点基本特点：1）采用FPGA设计ASIC电路(专用集成电路)，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。3）FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。4）F

6、PGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。5)FPGA采用高速CMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。图1-1FPGA芯片的内部结构FPGA的主要特点是:寄存器数目多,采用查找表计数,适合时序逻辑设计。但是互连复杂,由于互连采用开关矩阵,因而使得延时估计往往不十分准确。FPGA也有其自身的局限性,文案大全实用文档其一就是器件规模的限制,其二就是单元延迟比较大。所以,在设计者选定某一FPGA器件后,要求设计者对器件的结构、性能作深入的了解,在体系结构设计时,就必须考虑到器件本身的结构及性能,尽可能使设计的结构满足器件本身的要求.这样就

7、增加了设计的难度。离开对FPGA结构的详细了解,设计人员就不可能优化设计。因而设计人员必须了解FPGA器件的特性和限制,熟悉FPGA的结构。在了解FPGA结构特点的基础上,就可以利用VHDL语言描写出高效的电路描述实现性能优化的电路。文案大全实用文档第二章系统设计2.1设计任务与要求使用FPGA设计一个16×16的点阵显示的控制器，使点阵显示器以两种花样显示“江西理工大学应用科学学院欢迎您！”2.1.1设计要求1·输出预定义“江、西、理、工、大、学、应、用、科、学、学、院、欢、迎、您、”十五个汉字；2·输出汉字循环