基于FPGA与单片机通讯的LCD显示模块设计 毕业设计(论文)
基于FPGA液晶显示模块设计
基于FPGA液晶显示模块设计Title: Design of an FPGA Based-LCD Display ModuleAbstractIn this paper, we present a design of an FPGA-based LCD display module. The display module is composed of an LCD panel, a controller circuit, and an FPGA. The FPGA is used to generate the control signals for the LCD panel, which is an important part for displaying image and videos. Thecontroller circuit is responsible for providing the power and signal processing for the display module. We have designed and tested the display module using an Altera Cyclone V FPGA and a 7-inch TFT LCD panel. The results show that the display module has high resolution and excellent quality, making it suitable for a range of applications, including industrial control, medical equipment and multimedia.1. IntroductionCurrently, LCD displays are widely used in various fields, such as transportation, medical equipment, and automation control. High-quality LCD displays require high integration, low power consumption, and high reliability. FPGA-based LCD display modules provide a viable solution that offers high performance and low power consumption, especially in applications that require high resolution and flexibility. In this paper, we describe the design and implementation of an FPGA-based display module that offers high resolution and excellent video quality.2. Overview of the SystemThe proposed display module consists of an LCD panel, acontroller circuit, and an FPGA, as shown in Figure 1.Figure 1: Block diagram of the FPGA-based LCD display moduleThe LCD panel contains a 7-inch TFT-LCD with aresolution of 800x480 pixels, and operates with 16-bit RGB interface. The controller circuit includes a power supply circuit, a timing generation circuit, and a data processing circuit. The power supply circuit provides DC voltage required for the operation of the TFT-LCD. The timing generation circuit generates the timing signals required for the LCD control. The data processing circuit converts the parallel RGB data to serial digital signals that are sent to the FPGA.The FPGA is responsible for generating the control signals for the LCD panel based on the provided data. The FPGA receives serial digital signals from the data processing circuit, and then uses its internal logic to generate the timing signals and control signals that synchronize the display module with the input data.3. Hardware DesignThe overall hardware design of the FPGA-based LCD display module is shown in Figure 2.Figure 2: Schematic diagram of the FPGA-based LCD display module3.1 Power Supply CircuitThe power supply circuit consists of a DC-DC converter that converts the input voltage to the required voltage for the TFT-LCD. The converter used is an LT3480-5, which is a 5V, 2A DC-DC converter. The output voltage of the DC-DC converter isadjustable by a potentiometer. The recommended voltage for the TFT-LCD used in this design is 3.3V.3.2 Timing Generation CircuitThe timing generation circuit is responsible for generating the timing signals required for the TFT-LCD control. The module used in this design is a Timing Controller (TCON) module, which generates the Horizontal Sync (HSYNC), Vertical Sync (VSYNC), and Pixel Clock (PCLK) signals. The timing signals generated by the TCON module are output to the FPGA for further processing.3.3 Data Processing CircuitThe data processing circuit is responsible for processing the RGB data and converting it to serial digital signals that are sent to the FPGA. The circuit used in this paper is a Serializer/Deserializer (SERDES) module. The SERDES module converts the parallel RGB data into serial digital signals that are transmitted to the FPGA through a differential pair.3.4 FPGA DesignThe FPGA used in this design is the Altera Cyclone V, whichis a low-power, low-cost FPGA. The FPGA has 45K logic elements, and a maximum operating frequency of 100MHz. The FPGA is programmed to generate control signals for the LCD panel based on the timing signals and data signals received from the TCON and SERDES modules. The hardware design of the FPGA consists of the following modules: clock module, data module, timing module, and logic module.The clock module generates the internal clock signal required for the operation of the other modules. The data module receives the serial digital signals from the SERDES module and processes the data to generate pixel data for the LCD panel. The timing module generates timing signalsrequired for the LCD control based on the timing signals received from the TCON module. The logic module generates control signals for the LCD panel based on the data andtiming signals received from the data and timing modules.4. Results and AnalysisThe FPGA-based LCD display module was designed and testedusing a Cyclone V FPGA and a 7-inch TFT LCD panel. The FPGA was programmed using the Quartus II software, and the timing signals and data signals were generated by the TCON moduleand SERDES module, respectively. The FPGA generated thecontrol signals based on the input signals, and the LCD panel displayed the output image.The results showed that the display module was able to achieve a resolution of 800x480 pixels with excellent video quality. The display module consumed less than 2W of power, making it suitable for low-power applications. The modulecould display images and videos with high dynamic range and rich color, making it suitable for a wide range of applications, including industrial control, medical equipment, and multimedia.5. ConclusionIn this paper, we presented a design of an FPGA-based LCD display module that provides high resolution and excellent video quality. The display module was designed using anAltera Cyclone V FPGA and a 7-inch TFT LCD panel. The results of the tests showed that the display module has highresolution and excellent video quality, making it suitablefor a range of applications. The FPGA-based LCD displaymodule provides a low-cost, low-power solution for high-quality displays, and can be used in various fields,including industrial control, medical equipment, and multimedia.。
基于FPGA开发系统的LED显示模块设计—本科毕业论文(设计)
毕业设计诚信声明书本人郑重声明：在毕业设计工作中严格遵守学校有关规定，恪守学术规范；我所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果，设计中所引用他人的文字、研究成果，均已在设计中加以说明；在本人的毕业设计中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据。
本设计和资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。
学生签名：年月日目录前言 (3)第一章基于FPGA开发系统的LED显示模块设计要求 (5)1.1 选择芯片 (5)1.2 绘制电路原理图 (5)1.3 绘制印刷版图并制作硬件电路 (5)1.4 编写程序并仿真 (5)1.5 下载调试 (5)第二章 EDA 技术和可编程逻辑器件 (6)2.1 电子设计自动化EDA技术 (6)2.1.1 EDA技术及其发展历程 (6)2.1.2 EDA技术的基本设计方法的两次飞跃 (6)2.2 可编程逻辑器件 (6)2.2.1 可编程逻辑器件简介 (7)2.2.2 FPGA简介 (7)2.2.3 使用FPGA器件进行开发的优点 (8)2.2.4 FPGA设计的开发流程 (11)2.3 硬件描述语言VHDL及数字系统设计方法 (12)2.3.1 硬件描述语言VHDL简介 (12)2.3.2 利用硬件描述语言VHDL设计数字系统 (12)第三章数码管显示控制电路的设计 (14)3.1 显示控制电路的介绍 (14)3.2 系统结构和模块划分 (15)3.2.1 时钟发生器 (17)3.2.2 扫描信号发生器 (17)3.2.3 显示缓存器 (18)3.2.4 多路选通器 (19)3.2.5 七段译码器 (19)3.2.6 闪烁模块 (21)第四章数码管显示电路的综合与仿真 (22)4.1 FLEX10K系列器件介绍 (22)4.1.1 FLEX10K的结构 (22)4.1.2 FLEX10K系列器件的特点 (23)4.2 绘图工具Protel介绍 (23)4.3 开发工具MAX+PLUSII介绍 (24)4.4 显示控制电路的综合 (25)4.4.1 系统综合的概述 (25)4.4.2 控制电路模块的仿真 (28)第五章结束语 (46)参考文献 (47)致谢 (48)摘要：可编程逻辑器件的飞速发展及其越来越广泛的应用于电子信息产业的各个领域，使得可编程逻辑器件的电路设计显得越来越重要，本文介绍的就是利用现场可编程逻辑器件FPGA实现对数码管的显示的管理和控制。
基于FPGA的LCD显示控制系统的毕业设计
基于FPGA的LCD显示控制系统的毕业设计第一章绪论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。
有关FPGA的毕业论文---精品模板
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。
基于FPGA的液晶显示设计毕业设计论文
诚信申明本人申明：我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。
与我一同完成毕业设计（论文）的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。
若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：年月日毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
毕业设计---基于单片机的LCD图形显示器的设计
基于单片机的LCD图形显示器的设计摘要LCD是一种新技术的基础元器件。
它利用液晶的各种电光效应，把液晶对电场、磁场、光线和温度等外界条件的变化在一定条件下转换为可视信号而制成的显示器。
液晶显示器具有低电压、低功耗的特点，与CMOS集成电路相匹配。
液晶显示器的应用领域也越来越多，在电子表、计算器、数码相机、计算机的显示器和液晶电视上都可以看到他的身影。
计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动显示技随着术的发展。
本文以AT89C51单片机为核心,构建了一个基于单片机的LCD图形显示系统。
实现图像及文本在LCD上可靠显示,硬件部分包括单片机最小系统，液晶显示界面两大部分。
液晶选用128X64点阵的液晶模块。
本系统显示直观，控制方便。
软件部分应用单片机 C 语言实现了本设计的全部控制功能。
关键词LCD；AT89C51；点阵；图形AbstractLCD is a new technology based components. It uses a variety of liquid crystal electro-optic effect, the LCD on the power Field, magnetic field, light and temperature changes in external conditions such as under certain conditions, converted to visual signals Made of the display. LCD display with low-voltage, low power consumption, and CMOS integrated circuitsMatch.LCD applications, more and more, in the electronic form, calculators, digital cameras, computingMachine monitors and LCD TVs can see his puter penetration in the social sphere, SCM applications are continually deepening, while drivingDisplay technology with the technical development.In this paper, AT89C51 microcontroller as the core, built a microcontroller based LCD graphics display system.Image and text in the LCD display on a reliable, minimum system hardware including microcontrollers, LCD Shows the interface of two parts. LCD 128X64 dot matrix LCD module is used. The system displays the intuitive controlSystem convenient. Software part of the application MCU C language to implement all control functions of the design.Keywords：LCD; AT89C51; lattice; Graphics目录摘要................................................................................................................................................... - 1 -关键词................................................................................................................................................. - 1 -ABSTRACT ....................................................................................................................................... - 2 -1绪论............................................................................................................................................. - 4 -1.1液晶显示器的概念 . (4)1.2汉字显示原理 (4)1.3图像显示原理： (4)2软硬件介绍................................................................................................................................. - 5 -2.1K EIL简介.. (5)2.2P ROTEUS简介 (5)2.3AT89C52单片机 (6)2.3.1单片机的概念及其发展 ............................................................................................ - 6 -2.3.2单片机系统简介 ........................................................................................................ - 7 -2.4LCD简介. (8)2.4.1发展............................................................................................................................ - 9 -2.4.2特点.......................................................................................................................... - 10 -3系统硬件设计........................................................................................................................... - 12 -3.1单片机系统框图 (12)3.2稳压直流电源设计 (13)3.3液晶显示驱动电路的设计 (14)3.3.1原理图设计.............................................................................................................. - 14 -3.3.2液晶显示的原理分析 .............................................................................................. - 14 -4系统仿真................................................................................................................................... - 15 -4.1设计思路 (15)4.2实现功能 (15)4.3主程序流程图 (17)4.4初始化设置子程序流程图 (18)5设计总结................................................................................................................................... - 19 -6致谢....................................................................................................................................... - 19 -7参考文献................................................................................................................................... - 20 -8附录........................................................................................................................................... - 21 -8.1附录1：整机系统原理图. (21)8.2附录2：PCB图 (22)1绪论1.1 液晶显示器的概念目前，显示技术和显示工业的发展迅速。
基于FPGA与单片机通讯的LCD显示模块设计_毕业设计(论文)
基于FPGA与单片机通讯的LCD显示模块设计摘要在数字电路技术高度发展的今天，基于FPGA、单片机的产品无处不在。
液晶显示也成为现代显示器的主流产品。
LCD液晶显示已经是人机交互界面得以实现的关键手段。
本文对基于FPGA与单片机通信及单片机驱动LCD 液晶显示器系统进行了研究。
本文简要介绍了用单片机作驱动控制器的GDM12864A的基本原理，汉字的显示原理以及单片机的原理。
阐述了基于51系列单片机的LCD 液晶显示器的并行方式的接口电路设计方法。
对驱动电路的应用方法加以研究，还详细说明了其驱动程序相关部分的设计步骤并给出了相关代码。
本设计的重点是用单片机驱动控制LCD显示器，接受来自FPGA发的信号。
根据实验室的要求。
FPGA输出一些简单的数字信号，通过LCD显示相应的结果。
本设计的目的就是将LCD用到实验里。
不止做简单的几个汉字显示。
让它显示我们试验中FPGA发的信号数字。
在本课题中，FPGA只传输一些在试验中比较简单的数字信号。
所以在写驱动程序库在不需要太多的汉字库，设置一些数字，字母和一些常用的算数逻辑符号即可满足我们的要求。
通过本课题设计能解决试验箱GW48-SOPC上LCD一直不被利用的状态，让它在教学中发挥它应用的作用。
让我们在做实验时观察的结果更直观方便。
关键词：FPGA，LCD，单片机，GDM12864A，GW48-SOPCSingle-chip FPGA-based communications with the LCDdisplay module designABSTRACTIn the digital circuit technology of today's highly developed, based on the FPGA, MCU products everywhere. LCD monitors have become the mainstream of modern products. LCD liquid crystal display is a man-machine interface of the key means to achieve. In this paper, with the single-chip FPGA-based communications and single-chip LCD driver liquid crystal display systems were studied.This paper introduces the use of single-chip controller driver for GDM12864A the basic principles of the principle characters of the show, as well as the principle of single-chip microcomputer. 51 series of single-chip based on the LCD liquid crystal display mode of the parallel interface circuit design. Of the drive circuit to study the application of methods, but also a detailed description of its driver-related part of the design steps and give the relevant code.The focus of this design is a single-chip LCD display drive control, receive the signal from the FPGA made. In accordance with the requirements of the laboratory. FPGA output of some simple digital signal through the LCD shows the corresponding results. The purpose of this design is the LCD used in the experiment. Do more than simply show that the number of Chinese characters. It shows that we made the pilot signal in the digital FPGA.In this issue, FPGA transmission only in the test is relatively simple digital signal. Therefore, in writing database drivers do not need too much in hancku, set up some numbers, letters and a number of commonly used logic symbol count to meet our requirements. Issues through the design of the chamber to solve GW48-SOPC on LCD has not been utilized, and in teaching it to play its role in applications. Let us do sdddo to observe the results of experiments to facilitatemore intuitive.KEY WORDS：FPGA, LCD, single-chip, GDM12864A, GW48-SOPC目录前言 (6)第1章绪论 (8)§1.1 开发背景及意义 (8)§1.2 系统方案 (8)§1.3 系统方案流程图 (9)§1.4 系统方案论证 (9)§1.5 系统需求 (10)§1.6 开发软硬件平台 (10)第2章系统硬件设计 (11)§2.1 单片机 (11)§2.1.1 单片机概述 (11)§2.1.2 单片机系列芯片介绍 (11)§2.2 FPGA (12)§2.2.1 FPG A概述 (12)§2.2.2 FPGA系列芯片介绍 (13)§2.3 CPU的选择及应用 (16)§2.3.1 MCS-51单片机的内部结构及芯片图 (16)§2.3.2 Cyclone EP1C6结构及特性 (22)§2.4 LCD液晶显示器 (23)§2.4.1 LCD液晶器工作原理 (23)§2.4.2 GDM12864A 图形液晶显示模块电路特性 (24)§2.5 硬件原理连接 (26)§2.5.1 单片机与FPGA并行通信接口 (26)§2.5.2 单片机与LCD连接 (27)§2.5.3 整系统连接图 (28)第3章系统软件设计 (29)§3.1 软件设计模块概述 (29)§3.2 FPGA嵌入式存储器模块 (29)§3.3 单片机模块 (31)§3.4 GDM12864A 图形液晶显示模块的软件特性 (32)§3.5 汉字取模 (36)第4章开发环境 (38)§4.1 系统调试软件Keil uVision2 (38)§4.2 系统调试软件Quartus II (39)第5章系统测试与结果仿真 (40)§5.1 FPGA模块测试 (40)§5.2 单片机驱动测试 (40)§5.3 整体系统测试 (41)结论 (43)参考文献 (1)致谢 (2)前言自上世纪70年代第一位4位单片机问世，到如今的8位，16位，32位单片机，其应用已涉足诸多领域，如工业生产，航空航天，生物技术，医疗器械，办公自动化等等。
单片机课程设计(论文)-基于LCD1602液晶显示器课程设计
摘要在日常生活中，我们对液晶显示(LCD)并不陌生LCD智能显示模块不但可以显示字符，汉字和图形，同时具有可编程功能，且与单片机接口比较方便，如液晶显示模块已作为很多电子产品的通用器件，如在计算器，万用表，电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字，专用符号和图形。
在单片机系统中应用中用液晶显示作为输出器件有很多优点，如显示质量高，不闪烁；数字接口式，使得和单片机的接口更加简单可靠，操作方便；体积小，重量轻；而且相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动TC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。
关键字：单片机专用字符液晶显示器（LCD1602）目录摘要....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 课题背景 (2)1.2课题设计目标 (2)1.3课题设计的主要工作 (3)第二章硬件设计 (4)2.1LCD1602简介 (5)2.1.1 LCD1602引脚功能 (7)2.2 IIC总线 (10)2.2.1 IIC总线的特点 (11)2.2.2 IIC协议总线信号时序 (9)2.2.3 IIC总线器件寻址方式 (7)2.3 系统电路图 (7)第三章软件设计 (7)3.1 系统框图 (7)3.2 程序清单 (7)第四章调试 (7)第五章总结 (7)参考文献 (7)致谢 (7)1绪论1.1课题背景当今时候是一个信息化的时代，信息的重要性不言而喻的，获取手段显得尤其重要。
基于FPGA的点阵式液晶显示控制模块的设计 (自动保存的)
摘要：随着人们生活水平的提高，对显示器的要求也随之提高了。
液晶作为一种新兴的显示器，以其节电、低辐射、体积小、散热小等优点，迅速成为最受欢迎的显示器之一。
并且它不仅能把想要知道的数据以数字形式表示出来，它甚至可以很直观方便的以汉字与图表的形式表示出来，后者的功能是一般的七段LED数码管所不能实现的。
而且液晶显示器是纯数字设备因此与此连接的设备也是数字的，从而可以减少在数模转换过程中的信号损失和干扰，其次不需要进行时钟频率、向量的调整。
而基于FPGA控制的液晶显示器以其快速性和稳定性的优势受到了越来越多的研究。
本设计我们采用的液晶的型号是GDM12864，在理解其显示原理和引脚结构的基础上，把该液晶分为8页，这样可以只用其中的一部分来进行显示。
我们主要设计的是显示模块部分的编程，为了简化设计，把该部分分为控制显示程序和字库的调用模块。
字库对于编写控制模块的程序，我们要用到Quartus II软件来编译和仿真程序。
Quartus II软件自带的仿真器支持波形文件作为激励。
关键字：液晶 FPGA Quartus II 控制一引言1.1课题的来源、意义近年来越来越多的设备上都是用液晶进行显示的，它与传统的CRT显示器相比最大的优点就是耗电更量低并且体积更小。
一般说来，液晶的耗电量还不到CRT显示器的一半，而体积还不到后者的1/4。
而相比较于LED数码管，它可以显示的信息要更丰富。
我们都知道，LED数码管只能显示数字，这对于普通设备上的简单显示也就足够了，但对于稍微复杂的字母汉字以及图像的显示，就完全不能和液晶显示器相比了。
所以单从人机交互的方面考虑，液晶无疑是最理想的，从而液晶显示器成为了现在工业仪表和工业控制等领域的主流显示器。
由于用普通的原理图方式来设计和管理包含上万甚至几十万、上百万个晶体管的集成电路是十分复杂甚至不可能实现的，而这正是FPGA芯片的优点所在。
而且近几年用综合工具把可综合风格的HDL模块转换成具体电路发展非常迅速，大大提高了复杂数字系统的设计生产率。
基于单片机的LCD显示系统软件设计
本科毕业设计（论文）基于单片机的LCD显示系统软件设计Software Design of LCD Display System Based on Single-ChipMicrocomputer总计：毕业设计（论文）27页表格： 6 个插图： 17 幅学院(系）：电子与电气工程系专业：电子信息工程基于单片机的LCD显示系统软件设计［摘要］本文撰写的是基于单片机的LCD显示系统的软件设计，主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的软件设计。
本设计以单片机控制LCD液晶显示系统为主线，重点对其中四大模块：串口模块，看门狗模块，键盘模块和液晶显示模块的软件设计分别做了详细介绍。
采用2片74LS244将单片机串口扩展为4路串口，并由键盘控制分别实现RS485、TTL UART、RS232、USB串口与单片机之间的通信，采用SMC1602A实现字符的液晶显示，并由看门狗模块对单片机运行状态进行实时监测。
软件设计重点阐述看如何通过编程实现上述各模块的功能。
其次阐述了部分程序的流程图和实现过程。
同时并附以系统结构框图加以说明。
［关键词］单片机；串口通信；LCD显示；看门狗Software Design of LCD Display System Based onSingle-Chip MicrocomputerAbstract:This article is written revivification of LCD display system software design, the leading idea is a soft, hardware, hardware based on a functional modules of software design. This article on a monolithic integrated circuits design LCD display system as a controller, the emphasis on the one in charge of the four modules ：serial port, the guard dog, the keyboard and LCD modules shows that software design are made a detailed presentation. The two pieces of string mouth 74LS244 monolithic integrated circuits will be extended to four road serial port, and the keyboard control, and achievingRS485,TTL UART, RS232,USB and the series monolithic integrated circuits, the use of communication SMC1602A the LCD display, and the watchdog module to monolithic integrated circuits operation of state forreal-time monitoring. Software was designed to focus on how to implement these modules program features.The second part of the application processes and implementation.Key words:SCM;serial communication;LCD display; watchdog目录1 引言 (1)1.1 研究现状及发展前景 (1)1.2 设计内容 (1)2.各模块软件设计 (2)2.1系统整体流程图 (2)2.2串口通信软件设计 (2)2.2.1系统串口通信协议 (3)2.2.2 串口通信软件设计 (4)2.3 液晶显示模块软件设计 (5)2.3.1液晶显示原理 (5)2.3.2液晶显示流程图 (6)2.3.3 SMC1602A软件设计 (7)2.4 看门狗模块软件设计 (9)2.4.1看门狗 (9)2.4.2 X5045看门狗软件设计 (10)2.5 键盘模块的软件设计 (14)3 系统实现 (15)3.1系统开发所需的软件资源 (15)3.2 联机调试与仿真 (16)结束语 (21)参考文献 (22)附录 (23)致谢 (27)1 引言LCD液晶显示技术作为人机交互的主流方式，正广泛应用于家电、手机、个人电脑等显示终端。
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基于FPGA与单片机通讯的LCD显示模块设计摘要在数字电路技术高度发展的今天，基于FPGA、单片机的产品无处不在。
液晶显示也成为现代显示器的主流产品。
LCD液晶显示已经是人机交互界面得以实现的关键手段。
本文对基于FPGA与单片机通信及单片机驱动LCD 液晶显示器系统进行了研究。
本文简要介绍了用单片机作驱动控制器的GDM12864A的基本原理，汉字的显示原理以及单片机的原理。
阐述了基于51系列单片机的LCD 液晶显示器的并行方式的接口电路设计方法。
对驱动电路的应用方法加以研究，还详细说明了其驱动程序相关部分的设计步骤并给出了相关代码。
本设计的重点是用单片机驱动控制LCD显示器，接受来自FPGA发的信号。
根据实验室的要求。
FPGA输出一些简单的数字信号，通过LCD显示相应的结果。
本设计的目的就是将LCD用到实验里。
不止做简单的几个汉字显示。
让它显示我们试验中FPGA发的信号数字。
在本课题中，FPGA只传输一些在试验中比较简单的数字信号。
所以在写驱动程序库在不需要太多的汉字库，设置一些数字，字母和一些常用的算数逻辑符号即可满足我们的要求。
通过本课题设计能解决试验箱GW48-SOPC上LCD一直不被利用的状态，让它在教学中发挥它应用的作用。
让我们在做实验时观察的结果更直观方便。
关键词：FPGA，LCD，单片机，GDM12864A，GW48-SOPCSingle-chip FPGA-based communications with the LCDdisplay module designABSTRACTIn the digital circuit techno logy of today's highly developed, based on the FPGA, MCU products everywhere. LCD mo nitors have become the mainstream of modern products. LCD liquid crystal disp lay is a man-machine interface of the key means to achieve. In this paper, with the single-chip FPGA-based communications and single-chip LCD driver liq uid crystal disp lay systems were studied.This paper introduces the use of single-chip controller driver for GDM12864A the basic princip les of the principle characters of the show, as well as the princip le of single-chip microcomputer. 51 series of single-chip based on the LCD liquid crystal disp lay mode of the parallel interface circuit design. Of the drive circuit to study the application of methods, but also a detailed description of its driver-related part of the design steps and give the relevant code.The focus of this design is a single-chip LCD display drive contro l, receive the signal fro m the FPGA made. In accordance with the requirements of the laboratory. FPGA output of some simp le d igital signal through the LCD shows the corresponding results. The purpose of this design is the LCD used in the experiment. Do more than simp ly show that the number of Chinese characters. It shows that we made the pilot signal in the digital FPGA.In this issue, FPGA transmissio n only in the test is relatively simp le digital signal. Therefore, in writing database drivers do not need too much in hancku, set up some numbers, letters and a number of co mmonly used logic symbol count to meet our requirements. Issues through the design of the chamber to solve GW48-SOPC on LCD has not been utilized, and in teaching it to play its role in applicatio ns. Let us do sdddo to observe the results of experiments to facilitatemore intuitive.KEY WORDS：FPGA, LCD, single-chip, GDM12864A, GW48-SOPC目录前言 (6)第1章绪论 (8)§1.1 开发背景及意义 (8)§1.2 系统方案 (8)§1.3 系统方案流程图 (9)§1.4 系统方案论证 (9)§1.5 系统需求 (10)§1.6 开发软硬件平台 (10)第2章系统硬件设计 (11)§2.1 单片机 (11)§2.1.1 单片机概述 (11)§2.1.2 单片机系列芯片介绍 (11)§2.2 FPGA (12)§2.2.1 FPG A概述 (12)§2.2.2 FPGA系列芯片介绍 (13)§2.3 CPU的选择及应用 (16)§2.3.1 MCS-51单片机的内部结构及芯片图 (16)§2.3.2 Cyclone EP1C6结构及特性 (22)§2.4 LCD液晶显示器 (23)§2.4.1 LCD液晶器工作原理 (23)§2.4.2 GDM12864A 图形液晶显示模块电路特性 (24)§2.5 硬件原理连接 (26)§2.5.1 单片机与FPGA并行通信接口 (26)§2.5.2 单片机与LCD连接 (27)§2.5.3 整系统连接图 (28)第3章系统软件设计 (29)§3.1 软件设计模块概述 (29)§3.2 FPGA嵌入式存储器模块 (29)§3.3 单片机模块 (31)§3.4 GDM12864A 图形液晶显示模块的软件特性 (32)§3.5 汉字取模 (36)第4章开发环境 (38)§4.1 系统调试软件Keil uVision2 (38)§4.2 系统调试软件Quartus II (39)第5章系统测试与结果仿真 (40)§5.1 FPGA模块测试 (40)§5.2 单片机驱动测试 (40)§5.3 整体系统测试 (41)结论 (43)参考文献 (44)致谢 (46)前言自上世纪70年代第一位4位单片机问世，到如今的8位，16位，32位单片机，其应用已涉足诸多领域，如工业生产，航空航天，生物技术，医疗器械，办公自动化等等。
而液晶显示（LCD）作为单片机应用系统中的信息输出技术，相对于传统的输出手段讲，效率更高，实时性更好，输出信息清晰直观了，日益成为单片机应用系统中信息输出的首选方法。
而且，液晶显示的模块化和成本的降低，更直接导致了液晶显示的大范围应用。
作为智能仪表的信息显示及人机交互的界面, 点阵式液晶与外部的硬件接口简单, 能够以点阵或图形方式显示出各种信息, 并具有低电压、微功耗、信息显示量大以及寿命长等特点, 因此广泛应用在各种便携式仪器和系统中。
本文讨论了利用MCU(微处理器)的I/O端口, 通过软件设计并行总线的方法, 实现了MCU对液晶显示驱动器的串行控制, 节省了单片机有限的I/O资源。
LCD控制器的功能是显示驱动信号，进而驱动LCD。
用户只需要通过读写一系列的寄存器，完成配置和显示驱动。
在驱动LCD设计的过程中首要的是配置LCD控制器，而在配置LCD控制器中最重要的一步则是帧缓冲区（FrameBuffer）的指定。
用户所要显示的内容皆是从缓冲区中读出，从而显示到屏幕上的。
在每次上电时，单片机将驱动程序加载到LCD中，此时LCD 已做好接受数据显示的准备。
在需要显示FPGA显示的数据时，FPGA直接将数据传递给LCD。
通过LCD显示出我们需要的结果。
在本课题中，FPGA只传输一些在试验中比较简单的数字信号。
所以在写驱动程序库在不需要太多的汉字库，设置一些数字，字母和一些常用的算数逻辑符号即可满足我们的要求。
通过本课题设计能解决试验箱GW48-SOPC上LCD一直不被利用的状态，让它在教学中发挥它应用的作用。
让我们在做实验时观察的结果更直观方便。
单片机也被称为微控制器（Microcontro ller），是因为它最早被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小、更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器。
液晶显示器(LCD)具有体积小、重量轻和功耗低等特点。
但是，要将其应用于军事装备中，需要解决其驱动板的工作温度范围问题，还要将隔行扫描的视频信号转换成与LCD相同分辨率的逐行扫描视频信号。