基于FPGA的LED点阵显示系统汇报PPT

基于FPGA的LED点阵显示系统 BasedonFPGALEDmatrixdisplaysystem 引言 随着社会科技的进步和传媒事业的发展 LED显示屏得到广泛的运用 并得到迅速发展 这是与它本身所具有的优点分不开的 它的优点概况起来是 LED显示屏具有发光率高 使用寿命长 组态灵活 色彩丰富以及对室内外环境适应能力强 而且能显示动态画面和文字等优点 它已广泛的用于公交汽车 商店 体育场馆 车站 学校 银行 高速公路等公共场所的信息发布和广告宣传 系统功能 该系统设计所实现的是在64 32的点阵屏上显示任何汉字及图象 能够对显示内容的颜色进行控制 本设计中辉度调节是通过按键实现的 辉度可以达到256级可调 由于256级中相邻两子级的辉度不太明显 所以本次为了演示的方便 我们只截取了其中16个具有代表性的辉度来进行演示 对于滚屏还可以实现速度可控 本设计中速度调节是通过按键实现的 可实现8级调速 电路设计 本次设计采用CPLD为控制核心 64 32的LED点阵作为显示屏 设计主要实现文字的显示 并可实现移动 能够实现都文字连续显示 电路设计 本LED显示系统主要由ALTERA公司的EPM1270系列的CPLD作为主控单元 行控制选用74HC138芯片 列数据传输选用串入并出器件 74164和74595功能相仿 都是8位串行输入转并行输出移位寄存器 74164的驱动电流 25mA 比74595 35mA 的要小 14脚封装 体积也小一些 而且74595的主要优点是具有数据存储寄存器 在移位的过程中 输出端的数据可以保持不变 数码管没有闪烁感 与164只有数据清零端相比 595还多有输出端时能 禁止控制端 可以使输出为高阻态 CPLD系统模块 该模块为此设计的控制电路 其功能是将预存在程序中一些数据通过控制电路将其显示在LED屏上 可以显示图像 汉字等 显示的方式多种多样 有擦除式 有滚动式 并且其显示辉度和速度均可调节 附 硬件电路组成框图 点阵屏驱动模块 点阵屏驱动模块列控制主要由32块74HC595组成 4块74HC138构成输出为32位 以控制点阵屏的行 74HC595具有8位移位寄存器和一个存储器 三态输出功能 移位寄存器和存储寄存器是分别的时钟 数据在SHcp的上升沿输入 在STcp的上升沿进入存储寄存器中去 如果两个时个钟连在一起 则移位寄存器总是比存储器早一个脉冲 移位寄存器有一个串行移位输入 Ds 一个串行输出 Q7 和一个异步的低电平复位 存储寄存器有一个并行8位的 具有三态的总线输出 当使能 OE 为低电平是 存储寄存器的数据输出到总线 74HC595的主要优点是具有数据存储寄存器 在移位的过程中 输出端的数据可以保持不变 起引脚接线图如3 4所示 这在串行速度慢的场合很有用处 数码管没有闪烁感 附 LED点阵屏原理图 LED点阵显示屏模块说明 我们选用的是共阳极双色点阵显示屏 电路原理图如下3 2所示 该种显示屏共有24个引脚 其中123421222324为行控制端 低电平导通 56789101112为绿色控制端 1314151617181920为红色控制端 该模块的功能是为了显示文字的信息 因此也是本设计的主要模块 此点阵屏拥有64 32点 是由32个8 8的LED点阵组成 可同时显示8个汉字 行由4片74HC138来控制 列数据传输选用32片74HC595 同时74HC245控制LED灯列的颜色变化 汉字的点阵显示原理及字库代码获取方法 我们以中文宋体字库为例 每一个字由16行16列的点阵组成显示 我们可以把每一个点理解为一个象素 而把每一个字的字形理解为一幅图像 事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字 也可以显示图形 为了弄清楚汉字的点阵组成规律 首先通过列扫描方法获取汉字的代码 首先将32行分成16位的上 下两部分 由于LED模块是共阳的 所以把发光的象素位编为0不发光的象素位为1的十六进制代码 成品效果演示 将预存在程序中一些数据通过控制电路将其显示在LED屏上 可以显示图像 汉字等 显示的方式多种多样 有擦除式 有滚动式 并且其显示辉度和速度均可调节 我们所汇编的字编代码为 南京工程学院 无论显示何种字体或图像 都可以用这个方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上 致谢 首先 我们要感谢陆XX老师的悉心指导 正是由于他的指导我们才能够得以顺利完成作品 特别是在初期阶段 给我们指明了方向 有问题时和我们一起熬到很晚 他丰富的专业知识 严谨的态度 孜孜不倦的工作精使我们受益匪浅 在此 我们一组对陆XX老师表示最衷心的感谢 其次我们要感谢