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(精品)基于FPGA的智能交通灯的设计毕业论文
目录摘要 (I)1 前言 (1)2 交通红绿灯控制电路的发展与技术现状 (2)2.1 交通控制系统以及交通红绿灯控制电路的发展现状 (2)2.2 智能交通红绿灯控制电路技术的现状 (3)3 VHDL、FPGA、Quartus ii简介 (4)3.1 VHDL简介 (4)3.1.1 VHDL简介 (4)3.1.2 VHDL语言的特点 (5)3.2 FPGA简介 (6)3.2.1 PLD器件的设计特点 (6)3.2.2 FPGA的基本结构 (8)3.2.3 采用FPGA设计逻辑电路的优点 (9)3.3 Quartus II 的简介 (10)4 具体方案论证与设计 (11)4.1 具体方案论证 (11)4.2系统算法设计 (12)4.3 具体电路原理图 (13)4.4 电路仿真图 (14)5 实验结果 (14)总结 (15)参考文献 (16)附录： (18)基于FPGA的十字路口交通信号灯摘要本文主要介绍十字路口交通灯控制器的设计。
首先，介绍交通控制系统以及交通红绿灯控制电路的发展现状；然后采用硬件描述语言进行的交通灯控制器设计。
重点介绍了控制系统各部分的设计，以及各个模块之间的同步处理。
为了克服交通信号灯控制系统传统设计方法的弊端,更加适应城镇交通现状,利用VHDL语言、采用层次化混合输入方式,设计了具有3种信号灯和倒计时显示器的交通信号灯控制系统,在QuartusⅡ下进行仿真,并下载到FPGA 中制作成实际的硬件电路进行了模拟运行.使用该方法设计的交通灯控制系统电路简单、运行可靠、易于实现,可实现对交通信号的控制和显示功能。
关键词FPGA;QUARTUS ii;HDPLD；十字路口交通灯控制器;Based on FPGA intersection traffic lightsAbstractThis paper describes the design of intersection traffic signal controller.First, the introduction of traffic control systems and traffic light control circuit of the development status; then using hardware description language designed for the traffic light controller.Focus on various parts of the control system design, and synchronization between various modules.In order to overcome the traffic signal control system of traditional design drawbacks, more responsive to urban traffic situation, the use of VHDL language, the use of hierarchical hybrid approach, designed with three kinds of lights and countdown display traffic light controlsystem, in the Quartus Ⅱ under simulatedand downloaded to the FPGA, made into the actual hardware to run the simulation circuit. use this method of traffic light control system design of the circuit is simple, reliable, easy to implement, can be realized on the traffic signal control and display functions.Key wordsHDPLD; Crossing traffic lights; Controller; Vehicle pedestrian safety1 前言城市交通是一个集经济性与社会公益性于一体的领域，包括管理体制、城市规划布局、投融资体制、交通方式选择、公共交通运营组织、交通需求管理、交通流量控制与管理等等方面的内容，涉及到管理、法规、规划、工程、TRANBBS技术、财政、教育、环境、能源、信息以及人文等社会经济诸多学科领域。
基于FPGA的函数信号发生器设计毕业设计(论文) 精品
基于FPGA的函数信号发生器设计摘要函数信号发生器是各种测试和实验过程中不可缺少的工具，在通信、测量、雷达、控制、教学等领域应用十分广泛。
随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段也提出了更高的要求，信号发生器己成为测试仪器中至关重要的一类。
本文在探讨函数信号发生器几种实现方式的基础上，采用直接数字频率合成（DDS）技术实现函数信号发生器。
在对直接数字频率合成（DDS）技术充分了解后，本文选择以Altera公司生产的FPGA芯片为核心，以硬件描述语言Verilog HDL为开发语言，设计实现了可以产生任意波形（以正弦波为例）和固定波形的（以方波和锯齿波为例）的函数信号发生器。
文中详细阐述了直接数字频率合成（DDS）、波形产生以及调幅模块的设计，并给出了相应的仿真结果。
本文最后给出了整个系统的仿真结果，即正弦波、方波、锯齿波的波形输出。
实验表明，用现场可编程门阵列（FPGA）设计实现的采用直接数字频率合成（DDS）技术的函数信号发生器，克服了传统方法的局限，实现了信号发生器多波形输出以及方便调频、调幅的功能。
关键词函数信号发生器；直接数字频率合成；现场可编程门阵列；Verilog HDLAbstractFunction Generator is an indispensable tool in a process of various tests and experiments. It is widely used in communication, measurement, radar, control, teaching and other fields. With the development of China's economic and technological, the corresponding test equipment and test methods are also put forward higher requirements, and the signal generator has become a vital test instrument.The article examines the several implementations of the function generator. And it has achieved the function generator which is completed by direct digital frequency synthesis (DDS) technology . Through understanding the direct digital frequency synthesis (DDS) technology, this paper chose to the Altera Corporations’ FPGA chips as the core of design. The function generator which can produce sine, square wave, sawtooth wave was designed. It also used hardware description language Verilog HDL as development language. The paper described the design of the main module, such as direct digital synthesizer (DDS), waveform generation and modulation module. And the corresponding simulation results were also presented.At last, the simulation results of the whole system were presented, that is, sine, square, sawtooth waveform has been carried out. Experiments show that the function generator based on FPGA and direct digital frequency synthesis (DDS)technology has overcame the limitations of traditional methods and achieved a signal generator which can generate multiple waveforms and has facilitate FM, AM function.Keywords Function Genenrator Direct Digital Freguency Synthesizer FPGA Verilog HDL目录1绪论 (1)1.1背景及意义 (1)1.2波形发生器研究现状 (1)1.2.1波形发生器的发展状况 (1)1.2.2国外波形发生器产品介绍 (2)1.3本设计的主要工作 (2)2系统基本原理 (4)2.1函数信号发生器的几种实现方式 (4)2.1.1程序控制输出方式 (4)2.1.2 DMA输出方式 (4)2.1.3可变时钟计数器寻址方式 (4)2.1.4直接数字频率合成方式 (4)2.2频率合成器简介 (5)2.2.1频率合成技术概述 (5)2.2.2频率合成器主要指标 (6)2.3 DDS原理 (6)2.3.1相位累加器 (7)2.3.2波形ROM (8)2.3.3 DDS频率合成器优缺点 (8)2.4现场可编程门阵列(FPGA) (9)2.4.1 FPGA简介 (9)2.4.2 FPGA特点 (9)2.4.3 FPGA工作状态 (10)2.4.4 FPGA的编程技术 (10)2.4.5 FPGA器件配置方式 (10)2.4.6使用FPGA器件进行开发的优点 (11)2.5 Verilog HDL语言简介 (11)3系统软件设计 (13)3.1编程软件的介绍 (13)3.1.1 Quartus II简介 (13)3.1.2 Quartus II设计流程 (13)3.2 Quartus II系统工程设计 (14)3.2.1创建工程 (14)3.2.2新建Verilog源文件 (15)3.2.3工程编译 (15)3.2.4生成模块电路 (15)3.2.5新建Block Diagram/Schematic File并添加模块电路 (16)3.2.6设计Vector Waveform File (16)3.3函数信号发生器的系统设计 (17)3.3.1系统总体设计 (18)3.3.2 FPGA系统设计流程 (18)3.3.3 FPGA系统模块设计 (19)4系统模块设计及仿真 (21)4.1频率寄存器模块设计 (21)4.2 DDS模块设计 (22)4.2.1 32位加法器 (22)4.2.2相位寄存器 (23)4.3波形产生模块设计 (24)4.3.1正弦波形ROM (24)4.3.2方波模块 (26)4.3.3锯齿波模块 (27)4.4调幅模块设计 (28)5系统调试 (30)5.1调试 (30)5.2仿真结果 (30)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)附录1系统整体设计图 (35)附录2各模块源程序 (35)1绪论1.1背景及意义函数信号发生器是各种测试和实验过程中不可缺少的工具，在通信、测量、雷达、控制、教学等领域应用十分广泛。
《基于FPGA的多核处理器系统的研究与设计》范文
《基于FPGA的多核处理器系统的研究与设计》篇一一、引言随着科技的快速发展，处理器性能的需求不断提升，传统单核处理器已经难以满足日益增长的计算需求。
因此，多核处理器系统成为了研究的热点。
本文以基于FPGA（现场可编程门阵列）的多核处理器系统为研究对象，对其进行了详细的研究与设计。
二、研究背景及意义FPGA作为一种可编程的硬件设备，具有高度的并行性、灵活性和可定制性，因此被广泛应用于高性能计算、信号处理等领域。
而多核处理器系统则通过集成多个处理器核心，实现了更高的计算性能和更快的处理速度。
将FPGA和多核处理器系统相结合，可以构建出高性能、高灵活性的多核处理器系统，对于提高计算性能、降低功耗、增强系统稳定性等方面具有重要的意义。
三、FPGA多核处理器系统的设计（一）系统架构设计基于FPGA的多核处理器系统主要由多个FPGA芯片组成，每个FPGA芯片上集成了多个处理器核心。
系统采用共享内存的方式，实现了各个处理器核心之间的数据交换和通信。
此外，系统还包含了控制模块、接口模块等部分，以实现系统的整体控制和外部接口的连接。
（二）处理器核心设计处理器核心是FPGA多核处理器系统的核心部分，其设计直接影响到整个系统的性能。
在处理器核心设计中，需要考虑指令集设计、数据通路设计、控制单元设计等方面。
指令集设计需要考虑到指令的兼容性、可扩展性和执行效率；数据通路设计需要考虑到数据的传输速度和带宽；控制单元设计则需要考虑到处理器的控制流程和时序。
（三）系统通信设计系统通信是FPGA多核处理器系统中非常重要的一部分，它涉及到各个处理器核心之间的数据交换和通信。
在系统通信设计中，需要考虑到通信协议的设计、通信接口的选择、通信速度和带宽等方面。
常用的通信协议包括总线协议、消息传递协议等，需要根据具体的应用场景进行选择和设计。
四、系统实现与测试（一）硬件实现在硬件实现阶段，需要根据设计要求选择合适的FPGA芯片和开发工具，完成电路设计和布局布线等工作。
FPGA毕业论文
南京理工大学紫金学院毕业设计说明书(论文)作者: 杨望学号：080404153系：电子工程与光电技术系专业: 通信工程题目: 基于FPGA的直流电机控制设计刘曦助教指导者：(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2012 年 5 月毕业设计说明书（论文）中文摘要毕业设计说明书（论文）外文摘要目次1 绪论 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 课题研究的目的及其意义 (2)1.3 课题国内外研究现状 (3)1.4 课题研究的主要内容及其安排 (3)2 直流电机的基本知识 (5)2.1 直流电机的特点 (5)直流电机的基本结构 (5)直流电机的工作原理 (7)直流电机的主要参数 (7)2.5 本章小结 (8)3 直流电机PWM调速系统方案设计 (9)3.1 直流电机PWM调速原理 (9)3.2 基于单片机的直流电机PWM调速方案 (10)3.3 基于FPGA的直流电机调速方案 (11)3.4 方案论证 (12)3.5 本章小结 (13)4 直流电机调速控制电路设计 (14)系统工作原理 (14)键盘电路设计 (15)系统时钟电路设计 (16)4.4 H型桥式驱动电路设计 (17)电源电路设计 (19)4.6 本章小结 (20)5 硬件描述语言VHDL及开发系统QuartusⅡ (21)5.1 VHDL语言介绍 (21)5.2 QuartusⅡ开发系统介绍 (24)5.3 本章小结 (24)6 FPGA内部逻辑电路组成及各个模块详解 (25)6.1 PWM脉宽调制信号产生模块 (25)6.2 控制模块 (30)6.3 FPGA内部逻辑电路仿真 (31)仿真结果分析 (33)6.5 本章小结 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)1 绪论以FPGA为其控制核心，对直流电机PWM调速系统方案的组成、程序设计及系统仿真分别进行了详细的叙述。
1.1 课题的来源直流电动机是一种能量转换的装置，具有良好的启动性能和宽广平滑的调速特性，在国民经济中起着重要作用，无论是在工农生产、交通运输、国防宇航、医疗卫生、商务与办公设备，还是日常生活中的家用电器，都大量的使用着各种各样的电机，如汽车、电视机、电风扇、空调等等也离不开电机。
基于fpga的微处理器设计毕业设计(论文)[管理资料]
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毕业设计（论文）设计(论文)题目基于FPGA的微处理器设计摘要本文使用结构化编程方法，将微处理器内核按照功能划分为不同的模块，采用VHDL语言设计每一个模块的内部功能和外围接口，设计实现了一种基于FPGA芯片的微处理器系统。
该微处理器主要由控制器、运算器和寄存器组成，具有指令控制、操作控制、时间控制和数据加工等基本功能，可实现四位操作数的各种运算，其指令长度为16位定长，采用了直接寻址方式。
最后采用QUARTUSII对设计进行了仿真测试，结果表明设计实现了微处理器的主要功能。
关键字：FPGA，微处理器，VHDLABSTRACTA microprocessor on FPGA is realized by using structured programming. This microprocessor core is divided into several different function modules which are designed using VHDL.The microprocessor consists of controller, arithmetic unit and registers. It realizes the instruction control, operation control, time sequence control and data processing functions. The direct addressing mode is adopted. The various operations for 4bit operand can be achieved. Its instruction length is 16 bit.The design is simulated by using QUARTUSII, and the results show that the main functions of a microprocessor are achieved.Key Words:FPGA, CPU, VHDL目录摘要............................................................................................................................................. I I ABSTRACT..................................................................................................................................... I II 第1章绪论. (1)背景 (1)微处理器的概况 (1)课题研究方法及技术背景 (1)研究方法 (1)技术背景 (2)课题工作内容 (3)第二章微处理器体系结构 (4)CPU的功能和构成 (4)指令系统分析 (5)RISC 与总线结构 (5)指令系统 (6)指令时序分析 (8)RISC与流水线 (8)程序计数器与流水线 (8)CPU整体结构即设计思想 (9)CPU的外部引脚规划 (9)CPU的整体框图 (10)CPU结构的层次划分 (11)第三章CPU数据通路设计 (12)程序计数器模块PC (12)程序存储器PC_RAM (13)指令寄存器模块 (14)时钟发生器模块 (14)寄存器堆TRAM (15)ALU模块 (16)第四章CPU控制单元的设计 (18)控制器Control模块 (18)有限状态机FSM模块 (19)有限状态机 (19)利用的VHDL语言进行状态机描述 (19)第五章RISC CPU的仿真验证 (21)各模块的组合 (21)综合RTL电路图 (21)RISCCPU的功能仿真验证 (24)算术运算类指令验证 (24)逻辑运算类指令验证 (25)移位类指令验证 (25)LD数据输出指令仿真 (26)ST运算数据存储仿真 (26)总结 (27)第六章总结和展望 (28)参考文献 (29)致谢 ...................................................................................................................错误!未定义书签。
【设计】基于FPGA的计算器设计毕业论文
【关键字】设计毕业设计（论文）题目: 基于FPGA 的计算器设计The design of calculator based on FPGA基于FPGA的计算器设计研究生：XX 指导老师：XX摘要本文介绍了一个简单计算器的设计，基于硬件描述语言VHDL采用了现场可编程逻辑器件FPGA进行设计，并在Altera公司的Quartus Ⅱ软件上实现仿真。
系统由键控模块、运算、保存模块和译码显示模块四个部分组成，计算部分为加法器、减法器、乘法器和除法器，保存部分需要3个保存器来实现：内部累加器（acc）、输入寄存器（reg）以及结果暂存器（ans）。
显示部分由四个七段译码管组成，分别来显示输入数字，输入部分采用外接键盘，外部的8个按键他们能以单键和组合键的形式完成0~9999之内的‘加’、‘减’、‘乘’、‘除’、‘符号变换’、‘保存数据’和‘读取数据’等七种功能运算其结构简单，易于实现。
关键词:FPGA；VHDL；计算器；设计The design of calculator based on FPGAGraduate Student: Dongdong Fan Supervisor: Shuxiang SongAbstractThis article describes the design of a simple calculator, the design uses Field Programmable Gate Array FPGA based on VHDL hardware description language to design and Altera's Quartus Ⅱ in software for emulation. This system is componented by the key control module, computing, storage and decoding display module of the four parts, the computing part include adder, subtractor, multiplier and divider,Storage part needs three memory to help achieved: internal accumulator (acc), input register (reg) as well as the results of registers (ans). Display part is made up four decoder of 7 sections, respectively to show the number of input. The 8 keys they can by single combined key forms to be completed addition, multiplication, division arithmetic operator and symbol transform,stored data and read seven function of operation within 0 to 9999 numbers.its structure is simple and easy to implement.Key words：FPGA; VHDL; calclute ; design目录第1章引言1.1 课程设计的目的与意义在人类学会交易的时候，计算也随之产生，而算盘作为计算最实用的工具存在了几千年。
毕业设计(论文)：汽车尾灯电路的FPGA实现模板
第1章绪论1.1课题背景随着科技时代的进一步发展，人们的生活也在飞速改变，各种家用电器和设备正以极快的速度进入寻常百姓家。
汽车作为一种很重要的生活工具也没有例外地深入到人们生活的方方面面。
人们正以极大的热情努力的工作并享受由此而带来的种种便利，汽车作为高消费的生活和生产资料，在满足了人们的出行方便的同时，人们更加注重汽车本身的舒适性、可控性、便捷性和安全性。
而作为汽车行车很重要的一部分——车灯控制方式很是重要。
而作为汽车控制的各种操作，几乎都反映在灯的明亮和熄灭上，也是可以起到警告的作用。
而作为尾灯，它有着很大的作用，无论是行车之中还是车辆在驻留的时候，都是必须有各种不同的反映的，于是，汽车尾灯的设计是很重要的。
而基于传统的机械和纯电路的控制方式，由于它完全取决于尾灯系统所采用的硬件来保证它的正常工作，而一旦电路老化或者因为机械振动而引起的接触问题以及机械元件变形而不能及时触发电路电源开关，这类问题是经常发生，而除了选用更好的硬件系统元件几乎没有别的可靠的方法来进行避免这类故障的发生，于是，选用智能型的元件来进行系统的设计，增加系统的稳定性和可控制性是非常必须的。
而随着EDA技术的日益成熟，有电路自动控制车尾灯的方式是可行的。
基于EDA系统的电路控制方式是可靠的和可以预测的控制方式，其安全性很高，属于智能控制的范畴。
于是，在汽车上实行这种车灯控制方式是一种变化和进步，增加了汽车行车安全性，降低了汽车的故障率。
1.2研究的目的及意义目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容，基本掌握EDA技术和系统知识，增加集成电路应用知识，培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。
另一方面也可以是我们更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型数字系统的方法，独立完成调试过程，增强我们理论联系实际的能力，提高电路分析和设计能力。
通过实践引导我们在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。
本科毕业论文__基于FPGA的数字电子钟系统设计 精品推荐
基于FPGA的数字电子钟系统设计摘要随着电子技术的飞速发展，现代电子产品渗透到了社会的各个领域，并有力地推动着社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。
在现代电子技术中，可编程器无疑是扮演着重要角色。
现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展起来的新型可编程器，其灵活的可编程逻辑可以方便的实现高速数字信号处理。
它突破了并行处理、流水级数的限制，具有反复的可编程能力，从而有效的地利用了片上资源，加上高效的硬件描述语言(VHDL)，从而为数字系统设计提供了极大的方便。
本文较系统地介绍了FPGA的基本结构、基本原理、功能特点及其应用；阐述了数字系统设计的基本思想及设计流程，同时，也概述了FPGA在数字系统设计中的作用，基于FPGA的数字系统设计方法和流程；简要介绍了VHDL语言的发展历程，VHDL语言的功能特点等。
本文的主要内容是根据上述原理和方法设计一个电子钟系统，目的在于通过该系统的功能，体现出FPGA在数据处理中的应用。
该电子钟系统功能齐全，设计思路清晰。
系统程序基于VHDL语言，采用模块化设计方法。
系统设计包含8个子程序模块：分频组件、六十进制计数器组件、二十四进制计数器组件、闹钟设定组件、校时组件、i60BCD组件、i24BCD组件、以及二进制转换成七段码组件。
每个子程序均经过EDA工具仿真，并附有仿真图，最后将各模块组装为一个整体——电子钟。
关键词电子设计自动化；现场可编程门阵列；硬件描述语言；电子钟- I -Digital Electronic Clock DesignBased on Technology of FPGAAbstractWith the rapid development of electronic technology, modern electronic products have infiltrated into various fields of the society, and have effectively promoted the development of social productive forces and social information, also increased. In modern electronic technology, the programmable logic devices play a key role.Field programmable gate arrays (FPGA), a new type of programmable device, is developing rapidly recent years.It introduced the concept of flexible programmable logic, which can realize high-speed digital signal processing conveniently. It broke through the parallel processing, water levels of restrictions, has repeatedly programmable capacity to effectively use the on-chip resources, coupled with efficient hardware description language VHDL, so as to design digital systems conveniently. This article introduces a system of the basic structure of the FPGA, the basic principle of features and applications; expounded on the basic design of digital systems thinking and design process, at the same time, also outlined the FPGA in the design of digital systems, FPGA-based digital system design methods and processes; gave a briefing on the development of VHDL language, VHDL language and other features.The main work is based on the principles and methods, design an electronic clock system to the adoption of the system, embodied in the FPGA data processing of applications. The electronic clock system is fully functional, designed clear ideas. Based on VHDL system procedures, The system is modular in design methods. It includes 8 sub-system design process modules：frequency division system, 60 M counter system,24 M counter system,Alarm clock settings system, timing system, i60BCD system, i24BCD system, and convert binary into Seven-Segment code system. each subroutine have been simulated by EDA tools, with a simulation map. The modules will be the final assembly as a whole - the electronic clock.Key words EDA;FPGA; VHDL; Electronic clock- II -目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题背景和意义 (1)1.2可编程器件的发展历程 (1)1.2.1早期的可编程器件——PLD (2)1.2.2高级可编程器件FPGA/CPLD (3)1.3国内外研究现状 (4)1.4本文主要内容 (5)第2章FPGA基本结构及数字系统设计原理 (6)2.1 FPGA的基本结构及工作原理 (6)2.1.1基于查找表结构的FPGA (8)2.1.2查找表结构的FPGA逻辑实现原理 (8)2.1.3 FPGA的工作原理 (9)2.2数字系统设计概述 (9)2.2.1数字系统的组成 (10)2.2.2数字系统设计方法 (10)2.2.3数字系统设计的一般过程 (11)2.3本章小结 (12)第3章数字电子钟功能模块设计 (13)3.1数字系统设计中的FPGA (13)3.1.1 FPGA在数字系统设计中的作用 (13)3.1.2基于FPGA的应用系统设计 (13)3.2数字系统设计的重要工具——VHDL (16)3.2.1 VHDL语言的特点 (16)3.2.2基于VHDL的系统设计流程 (17)3.3电子钟主要功能模块设计 (18)3.3.1分频模块 (18)3.3.2六十进制计数器模块 (19)3.3.3二十四进制计数器模块 (20)3.3.4校时模块 (22)3.3.5 BCD七段显示译码器 (23)3.4本章小结 (23)第4章电子钟模拟仿真及其分析 (24)4.1系统设计的总体思路 (24)- III -4.2.1 分频组件 (25)4.2.2 六十进制计数器组件 (25)4.2.3 二十四进制计数器组件 (26)4.2.4 闹钟设定组件 (26)4.2.5 校时组件 (27)4.2.6 i60BCD组件 (28)4.2.7 i24BCD组件 (29)4.2.8 二进制转换成七段码组件 (30)4.3数字电子钟功能仿真图 (30)4.4采用FPGA设计优势分析 (33)4.5本章小结 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A (38)附录B (43)附录C (47)附录D (48)- IV -第1章绪论1.1课题背景和意义20世纪70年代，随着中小规模集成电路的开发应用，传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法已无法满足设计的精度和效率的要求。
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天津工业大学毕业设计（论文）基于FPGA的LCD显示控制系统的设计姓名：马震院(系）别: 信息与通信工程学院专业: 电子信息工程班级：电子061指导教师：周勇职称：讲师2010年 6 月13 日天津工业大学毕业设计(论文）任务书院长教研室主任指导教师毕业设计（论文）开题报告表天津工业大学毕业设计（论文）进度检查记录天津工业大学本科毕业设计（论文）评阅表摘要本课题主要任务是设计基于FPGA的LCD控制器，兼顾好程序的易用性，以方便之后模块的移植和应用。
本课题的设计采用了带ST7920驱动的12864-12的液晶模块，并使用Xilinx公司的spartanII系列的XC2STQ144来作为核心的控制器。
控制器部分采用VHDL语言编写，主体程序采用了状态机作为主要控制方式。
ST7920是一种内置128x64-12汉字图形点阵地液晶显示控制模块，用于显示汉字和模型。
最后实现使用FPGA在LCD上的任意位置显示任意的16*16像素的中文字符以及16＊8的英文字符，另外要能根据输入数据的变化同步变化LCD上显示的内容.同时要能将储存模块中的图片数据正常地显示在LCD上。
该课题的研究将有助于采用FPGA的系列产品的开发,特别是需要用到LCD 的产品的开发。
同时可以大大缩短FPGA的开发时间。
另外，由于模块的易用性，也将使得更多的采用FPGA的产品之上出现LCD，增加人机之间的交互性，为行业和我们的生活带来新的变化。
关键词：ST7920；12864—12 ；VHDL；FPGA ；LCDABSTRACTIn this project, the main object is to design a LCD controller based on FPGA，and at the same time emphasize on the convenience for the later application and migration. In this project, This topic is designed with a belt—driven 12864—12 ST7920 LCD module, and use the Xilinx's spartanII series XC2STQ144 as the core of the controller。
Controller part of the VHDL language with the main program uses a state machine as the main control method。
ST7920 is a built—128x64-12 character LCD graphic point position control module, used to display Chinese characters and models.In this project, I finally realized the following function. The first one is to display any 16*16 pixels Chinese character and 16*8 pixels English character on any position of the display screen。
The second one is the display information will instantaneously update as the input data changes. The last function is that any given picture data can be displayed properly on the LCD screen。
The research of this project will contribute to the developing process of those products which use FPGAs, especially those products also use LCD. And at the same time，it can reduce dramatically on the developing time. In addition，for the convenience of this controller，more and more FPGA based products will come out with LCD screen。
This change will enhance the interaction between human and the machine, and bring innovation to the industry and our lives。
Key words：ST7920;12864—12 ；VHDL；FPGA ；LCD目录[双击生成论文目录][或选择插入—引用—索引和目录—目录—确定，可自动生成目录，如目录的页脚显示页码，将此页码删除掉，“目录”两字与目录内容中间空一行.最后将以上内容删除]第一章绪论1.1选题的背景与意义液晶，是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态,又不同于气态的特殊物质态，它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性,又具有液体的流动性。
一般可分热致液晶和溶致液晶两类。
在显示应用领域，使用的是热致液晶，超出一定温度范围，热致液晶就不再呈现液晶态，温度低了，出现结晶现象，温度升高了，就变成液体；液晶显示器件所标注的存储温度指的就是呈现液晶态的温度范围。
液晶由于它的各向异性而具有的电光效应,尤其扭曲向列效应和超扭曲效应，所以能制成不同类型的显示器件(Liquid Crystal Display 简称LCD)。
在平板显示器件领域，目前应用较广泛的有液晶(LCD）、电致发光显示(EL)、等离子体(PDP）、发光二极管(LED)、低压荧光显示器件(VFD）等。
液晶显示器件有以下一些特点①低压微功耗，②平板型结构，③被动显示型（无眩光,不刺激人眼,不会引起眼睛疲劳）,④显示信息量大（因为像素可以做得很小）,⑤易于彩色化(在色谱上可以非常准确的复现),⑥无电磁辐射（对人体安全，利于信息保密）,⑦长寿命(这种器件几乎没有什么劣化问题，因此寿命极长，但是液晶背光寿命有限，不过背光部分可以更换)。
之前，一般流行采用单片机来控制驱动LCD.采用单片机控制LCD的显示在设计上相对比较简单。
可以通过KEIL等软件的编写方便地控制LCD的图形以及字符的现实。
但是由于单片机的顺序执行结构。
决定了在现实图片或者字符的同时，单片机本身无法处理其他数据或者执行其他的运算命令。
这在某种程度上大大地降低了工作的效率。
而采用FPGA来控制LCD则不存在这个问题。
但是由于FPGA不像单片机，可以直接使用控制语句来方便地控制LCD。
因此需要编写大量的代码来控制LCD。
因为这个原因，采用FPGA的设计一般都会再一次通过单片机来驱动LCD的显示.本课题主要任务是设计基于FPGA的LCD控制器，兼顾好程序的易用性,以方便之后模块的移植和应用。
最后在FPGA上的任意位置显示任意的16＊16D 的中文字符以及16＊8的英文字符，另外要能根据输入数据的变化同步变化LCD 上显示的内容.同时要能将储存模块中的图片数据正常地显示在LCD上.该课题的研究将有助于采用FPGA的系列产品的开发，特别是需要用到LCD得采用FPGA的产品的开发。
同时可以大大缩短FPGA的开发时间。
另外,由于模块的易用性,也将使得更多的采用FPGA的产品之上出现LCD，增加人机之间的交互性，为行业和我们的生活带来新的变化。
1.1.1”［点击输入二级标题××××标题3]"”[点击输入正文××××]"1.1.2"［点击输入二级标题××××标题3］””［点击输入正文××××]”1.2LCD的控制、应用和市场的发展现状在技术方面，因集成式的控制芯片具有包括了缩小了IC的体积、低功率消耗、降低封装的成本、节省电路板的数量及体积等优点，并使材料成本及LCD 后段组装成本得以降低，因此许多厂商纷纷朝向高集成度控制芯片发展，并积极开发视讯应用的控制芯片。
而最新趋势Smart Panel，在制程上则有简化流程、减少材料成本等优点。
根据相关资料显示，Smart Panel可降低约10％~15％的成本，这也是国外一些大厂所钟爱的方式.为降低控制IC 成本,众多IC厂商纷纷推出集成式的单芯片控制IC。
美国的Genesis最早推出集成式IC,将ADC、Scaler、OSD （内置菜单）与PLL(锁相环)为一颗单芯片控制IC.接着更进一步集成入DVI 组件，形成LCD 双模控制IC.其组件集成数量持续增多,并渐渐添加Video 的功能。
当前Genesis 最高集成度的产品，集成入的组件已经包括ADC、Scaler、PLL、OSD、TCON 与DVI,仅剩Video 的功能以及SDRAM 的组件尚未集成。
随着市场竞争的加剧，液晶显示器厂商的成本压力越来越大，必须采用更简单的线路设计实现液晶显示器的功能，以期降低成本，才能在市场竞争中立于不败之地. LCD控制IC必将向高集成度方向发展，以满足市场需要。
而在LCD的应用以及市场方面，虽然手机仍然是中小尺寸液晶显示屏（LCD)的最主要应用设备，但便携导航设备(PND）、数码相框和MP3/便携媒体播放器（PMP)等新型设备,正在该市场的销售额中占有越来越大的份额。
由于这些产品所使用的显示屏大于手机所用的显示屏，因此在供应商的工厂中同样需要更多的面板，这对于LCD面板生产商来说是个绝好的机会。
各种中小尺寸LCD的产能扩张和价格下降,促进了其应用领域的多元化。
这又进一步刺激了需求，并吸引许多其它产品来采用中小型LCD,如白色家电和零售标牌。
大多数行业内的公司认为，为了利用手机市场和新兴产品，中小尺寸显示屏供应商必须相应地平衡和调整策略，否则就可能错失整个市场。
1、导航设备PND的主要功能是显示GPS信息，因此能否显示详细并准确地图影像非常关键。
这使得许多PND制造商把目光转向了更加精确的小型LCD。
这方面出现的需求促使iSuppli公司把2011年PND显示屏市场的出货量预测提高到了6,050万部。