MCU與CPLD的LED點陣屏設(shè)計
5.9萬字 78頁

摘要
隨著屏幕顯示技術(shù)的發(fā)展進步，需要處理的數(shù)據(jù)量大大增加，系統(tǒng)的頻率越來越高，系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，對控制系統(tǒng)的要求也越來越高。如果仍然采用分立元件設(shè)計制作控制系統(tǒng)，將會面臨如下的問題：1、系統(tǒng)非常復(fù)雜，調(diào)試困難，可靠性差；2、材料成本增加；3、無法給自己的設(shè)計加密。本課題介紹了用硬件描述語言——VHDL設(shè)計條屏顯示控制電路的方法，采用當(dāng)今流行的現(xiàn)場可編程器件CPLD將使上述問題迎刃而解。以條屏為突破口，研制一種用16塊點陣模塊組成16ｘ64點陣通用智能顯示單元，這種智能顯示單元是一個獨立的顯示系統(tǒng)，并帶有串行通信接口。這樣，智能顯示單元的生產(chǎn)可做到規(guī)范統(tǒng)一。若制作生產(chǎn)一定尺寸的LED圖文顯示屏系統(tǒng)，只要用若干智能顯示單元，采用“搭積木”的方法即可實現(xiàn)。系統(tǒng)中智能單元之間采用串行通信方法，從而使得整個系統(tǒng)的工作協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在條屏幕顯示技術(shù)中應(yīng)用現(xiàn)場可編程器件，將使系統(tǒng)硬件非常簡單可靠，功耗降低，易于進行產(chǎn)品的調(diào)試和技術(shù)的升級并且可以杜絕產(chǎn)品技術(shù)泄露，大大提高顯示系統(tǒng)的技術(shù)含量。本文介紹LED點陣通用智能屏的顯示系統(tǒng)的基本原理，并以VHDL硬件描述語言進行系統(tǒng)設(shè)計顯示控制電路的方法，采用CPLD器件來實現(xiàn)其中的絕大部分的硬件電路。此方法設(shè)計的控制電路大到了減化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、擴大應(yīng)用范圍，并易于編制控制程序。

關(guān)鍵詞：VHDL，LED顯示屏，控制電路，CPLD，單片機

目 錄
1 緒論 5
1.1課題研究的背景 5
1.2課題研究現(xiàn)狀 5
1.3課題研究目的 5
1.4課題研究意義 6
1.5 設(shè)計方案： 6
1.6方案論證： 7
2 硬件部分設(shè)計 8
2.1 系統(tǒng)設(shè)計思路 8
2.2系統(tǒng)控制部分 9
2.2.1主控制部分 9
2.2.2 邏輯控制部分 10
2.2.3 單片機與CPLD的綜合實驗板 16
2.3 驅(qū)動部分 19
2.4 LED點陣顯示屏 20
2.4.1 LED點陣屏圖文顯示的特點 20
2.4.2 LED發(fā)光器件的穩(wěn)定性 22
3 LED點陣智能顯示屏硬件 24
3.1控制電路結(jié)構(gòu) 24
3.1.1 LED點陣智能屏的VHDL編程 25
3.1.2 CPLD圖形編輯原理圖 29
3.2 LED點陣智能圖文顯示屏顯示過程 29
3.3驅(qū)動電路器件介紹 31
3.3.1 74LS154 31
3.3.2 74LS244 33
3.3.3 74LS373 34
3.3.4 ULN2803 36
4 LED智能圖文屏的程序設(shè)計 37
4.1 LED點陣屏顯示主程序 37
4.2 LED點陣屏顯示程序 40
5 系統(tǒng)總調(diào)試 47
5.1 常見硬件故障分析 47
5.2 硬件的調(diào)試 47
5.3 軟件的調(diào)試 48
6 電路板的制作 49
6.1 PROTEL99SE簡介 49
6.2 原理圖設(shè)計流程： 49
6.3 印制電路板設(shè)計流程及PCB板 49
7 總結(jié) 55
8 致謝 56
9 參考文獻 57
10 附錄 58
10.1 開題報告 58
10.2 中期報告 61
10.3 英文翻譯 62

參考文獻
１.　諸昌鈐．LED顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術(shù)．
　　　　　　成都：電子科技大學(xué)出版社
２.　李　華．MCS-51系列單片機實用接口技術(shù)．
北京：北京航空航天大學(xué)出版