VGA接口显示器显示汉字设计
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基于FPGA的VGA图像显示1、VGA显示原理VGA标准是一种计算机显示标准,最初是由IBM公司在1987 年提出的,分辨率是640*480。
VGA 接口也叫做D_Sub 接口,是显卡上输出模拟信号的接口。
目前大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接,计算机内部以数字方式生成的显示图像信息,被显卡中的D/A 转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号,信号通过电缆传输到显示设备中。
常见的彩色显示器一般由阴极射线管(CRT) 构成,彩色由GRB(Green Red Blue) 基色组成。
显示采用逐行扫描的方式解决,阴极射线枪发出电子束打在涂有荧光粉的荧光屏上,产生GRB 基色,合成一个彩色像素。
扫描从屏幕的左上方开始,从左到右,从上到下,逐行扫描,每扫完一行,电子束回到屏幕的左边下一行的起始位置,在这期间,CRT 对电子束进行消隐,每行结束时,用行同步信号进行行同步;扫描完所有行,用场同步信号进行场同步,并使扫描回到屏幕的左上方,同时进行场消隐,并预备进行下一次的扫描。
要实现VGA显示就要解决数据来源、数据存储、时序实现等问题,其中关键还是如何实现VGA时序。
VGA的标准参考显示时序如图1所示。
行时序和帧时序都需要产生同步脉冲(Sync a)、显示后沿(Back porch b)、显示时序段(Display interval c)和显示前沿(Front porch d)四个部分。
2、方案设计由VGA的显示原理可知,该任务的关键是VGA时序控制部分和汉字图形显示部分:(1)VGA时序控制部分,采用FPGA本地50MHz时钟,根据所需时序要求,经Verilog语言编写的计数模块分频而得到,该部分十分重要,如果产生的时序有偏差,那么就会使汉字图形无法显示或显示结果混乱;(2)汉字图形显示部分,有2种方法可以实现:第1 种是在对像素进行行计数、场计数的时候,就把字库信息直接赋值给颜色信号R、G、B,这种方法虽然简单,但是控制很不灵活,需要对汉字的显示像素一一判定对应的位置,容易出现错误,不易修改,所以本次采用的是第2 种方法,第2 种方法是使用FPGA内部的一种资源来存储汉字的字库信息,然后由程序将其提取出来作为显示信号发送到VGA 接口,以实现汉字图形的显示,这样就克服了第一种方法易出错又不易修改的缺点。
FPGA基础设计之VGA显示方法(文字、图形、波形)概述VGA是一种学习FPGA最常见的基础实验。
虽然现在的显示屏大多已经采用DVI和HDMI 方案,但其实VGA在另一个地方还有应用,那就是大屏的LCD。
目前4.3寸以上的TFT 基本都是VGA接口,这样在完成一个FPGA系统设计时,选择一个VGA接口的TFT用来显示便是最简单方便的方案。
现在2017年全国大学生电子设计大赛还有不到一个月,熟练的使用VGA显示各种图形、文字、波形还是很重要的,而不是停留在只能显示彩条的入门实验上。
这篇博文便致力于解决这个问题。
VGA显示驱动目前常见的电路板上的VGA接口是这样的,单独使用R、G、B三条线控制颜色:或者是这样的,增加一个电阻网络来使可以控制的颜色更加丰富:现在应该很少会看到专门使用VGA驱动芯片的了。
使用电阻网络已经能获得不错的显示效果。
FPGA需要处理的信号有行同步信号HSYNC和场同步信号VSYNC,以及R、G、B三组颜色控制信号。
在驱动VGA之前,我们首先要确定自己的显示参数,分辨率及刷新率,比如800*600@60Hz的显示方式其时序参数如下所示:不同的分辨率和刷新率有不同的参数,这个数据可以在这个网页中查到。
进下来就进行VGA的时序驱动,我的习惯是先将关键性数据用parameter定义出来://-------------------------------------------------//// 扫描参数的设定640*480 60Hz VGA//-------------------------------------------------//parameter H_SYNC_END = 96; //行同步脉冲结束时间。
第24卷 第5期2009年10月液 晶 与 显 示Chinese Journal of Liquid Crystals and DisplaysVol 124,No 15Oct.,2009文章编号:100722780(2009)0520692206基于图形液晶显示器的汉字显示系统设计与仿真朱清慧1,2,陈绍东2,徐志强1(1.中国矿业大学环境与化学工程学院,北京 100083,E 2mail :0zhu @ ;2.南阳理工学院电子系,河南南阳 473004)摘 要:以图形液晶显示器L M3229为例,论述了单片机控制的汉字显示系统硬、软件设计思想和实现方法。
对汉字显示机理做了详细剖析,对16×16点阵汉字字形与不同的汉字取模方式下字模数据之间的对应关系及字模数据读取方式做了详细的分析和设计。
以两种汉字显示方式———文本方式和图形方式分别进行了显示程序设计和分析,比较了两种方式实现汉字显示的各自特点,同时对L M3229内显示RAM 的编址方式及CGRAM 的地址设置做了详细阐述。
在嵌入式系统设计平台Proteus ISIS 中对系统进行了设计与仿真,得到了理想的仿真结果,实现了系统最优化设计。
关 键 词:图形液晶显示器;液晶汉字显示;显示RAM 编址;汉字取模;系统仿真中图分类号:TN873+.93;TP368.1;TP337 文献标识码:A 收稿日期:2009203206;修订日期:20092042081 引 言图形液晶显示器与字符液晶显示器相比,内部结构和控制方法都更为复杂。
显示汉字需使用图形液晶显示器。
图形液晶显示器内部有控制器,可以接收计算机发送来的控制命令和数据,从而以不同方式来显示字符、汉字和图形[1]。
Proteus ISIS 是嵌入式系统设计与仿真平台,可以对单片机控制系统进行软、硬件设计和交互仿真[2]。
本系统设计以单片机为控制核心,以图形液晶显示器为显示部件,以图形和文本两种显示方式来设计汉字显示系统,把希望的汉字显示在液晶屏的指定位置上并在Proteus ISIS 中进行仿真。
一.概述与分析1.概述在DEBUG环境下,利用VGA图形显示模式12H,使用汇编语言实现汉字写屏2.分析实现此任务,应将汉字的点阵对应的模,写到对应于屏幕的像素点的显存单元中,汉字写的过程就是画屏的过程。
二.设计1.总体设计流程图2.设计描述实现汉字的写屏,选定IN10的图形12模式,然后用一定的寄存器为汉字选好颜色,接着将汉字点阵对应的模,放入显存中的地址单元中,最后设置循环实现汉字的动态。
二.实现1.运行环境Window 操作系统中的debug下环境2.色彩的实现代码:mov dx,3cemov al,0out dx,alinc dxmov al,0dout dx,aldec dxmov al,1out dx,alinc dxmov al,0fout dx,aldec dxmov al,08 out dx,al inc dxmov al,fa out dx,al3.动态实现代码:push cx push dxmov dx,f000 mov cx,f00 loop 05b9 dec dxjnz 05b6pop dxpop cxjmp 010b4.运行截图结果分析:由于将三个字的模写在了,显存中控制着,第一行三个点阵的内存单元中,所以“张少帅”三个字在第一行连着出现。
三.测试表1写屏结果测试四.总结4.1设计结论运用汇编语言,在debug环境下,可以实现对汉字的写屏。
4.2困难和解决方法4.3心得遇到困难不要畏惧,一定要勇敢认真的面对,相信自己,人的潜力就是无穷大的。
五.参考文献[1] 马希荣. VGA快速直接写屏技术[J],电脑开发与应用,1999,8:14-15.[2] 孙红岩,吴晓宁. 在标准VGA上直接读/写屏实现图像的存取[J], 鞍山师范学院学报,2003,1:74-76.[3]卜艳萍周伟.汇编语言程序设计教程[M].北京:清华大学出版社,2004.。
汉字显示系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解汉字显示系统的基本原理,掌握汉字编码、汉字字库、显示技术等基础知识。
2. 学生能够运用所学知识,分析并解释汉字显示系统中常见的问题及其解决方法。
3. 学生了解汉字显示在现代社会中的应用和发展趋势。
技能目标:1. 学生能够运用所学软件和工具,进行简单的汉字显示程序设计。
2. 学生能够通过实践操作,掌握汉字输入、显示、编辑等基本技能。
3. 学生具备团队协作能力,能够与他人共同完成汉字显示系统的设计与实现。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对汉字文化的热爱,增强民族自豪感。
2. 学生在实践过程中,培养解决问题的耐心和毅力,形成积极向上的学习态度。
3. 学生关注汉字显示技术在现实生活中的应用,认识到学习信息技术的意义和价值。
课程性质:本课程为信息技术课程,以实践为主,理论联系实际,注重培养学生的动手操作能力和创新能力。
学生特点:学生为初中生,对信息技术有一定的好奇心,喜欢动手实践,但理论知识掌握程度有限。
教学要求:结合学生特点,采用任务驱动法,以实际操作为主线,引导学生掌握汉字显示系统的基础知识和技能。
在教学过程中,注重培养学生的团队协作能力和情感态度价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 汉字显示系统概述- 汉字编码原理- 汉字字库的构成- 汉字显示技术2. 汉字编码- 国标GB2312、GBK、GB18030等编码标准- 汉字编码与计算机编码的转换3. 汉字字库- 字库的结构与分类- TrueType字体与OpenType字体- 汉字字库的存储与检索4. 汉字显示技术- 点阵显示原理- 汉字字形提取与显示- 液晶显示屏与LED显示屏5. 汉字显示系统应用实例- 汉字输入法- 汉字处理软件- 汉字显示设备6. 教学实践- 使用编程软件设计简单的汉字显示程序- 汉字输入、显示、编辑的实际操作- 团队合作完成汉字显示系统项目教学内容安排和进度:第1课时:汉字显示系统概述第2课时:汉字编码第3课时:汉字字库第4课时:汉字显示技术第5课时:汉字显示系统应用实例第6-8课时:教学实践教学内容与课本关联性:以上教学内容与教材中关于汉字显示系统的章节紧密相关,确保学生能够结合教材,系统地学习和掌握汉字显示相关知识。
信息科学与工程学院EDA课程设计报告VGA接口显示器显示汉字设计组员姓名:班级:指导老师:时间:目录摘要 (3)一、设计任务: (3)二、VGA显示原理: (3)VGA的颜色编码: (5)三、设计方案: (5)四、调试过程: (6)五、VGA显示功能图: (6)1顶层模块: (8)2分频模块: (8)3点阵模块: (9)4时序控制模块: (13)八、改进方向: (16)总结 (17)参考文献 (17)摘要由于FPGA芯片具有可靠性高、编程灵活、体积小等优点,采用其控制VGA 接口进行汉字显示,有效地解决了通用处理器控制VGA接口显示汉字的缺点。
关键词:显示绘图陈列;现场可编程门陈列;VGA汉字显示一、设计任务:使用VGA接口显示器显示汉字,此次演示显示“中国”两个字。
二、VGA显示原理:VGA的汉字显示是利用VGA显示的原理,使用正确的时序信号对VGA接口相应的管脚进行控制输出RGB颜色信息来显示相应的字符信息其中VGA显示原理及时序信号的控制必须遵循VGA的工业标准。
显示处理前端中的SRAM 中存储的每一位数据对应相应LCD显示屏上一个像素点的亮和灭,“1”表示亮,“0”表示灭。
在显示设备上显示汉字也就是按照汉字的点阵图向显示器上输出1或0的高低电平,从而在显示器上显示出具体的汉字。
常见的彩色显示器,一般由CRT(阴极射线管)构成,彩色是由G、R、B (绿:Green,红:Red,蓝:Blue)三基色组成。
显示是用逐行扫描的方式解决,阴极射线枪发出电子束打在涂有荧光粉的荧光屏上,产生GRB三基色,合成一个彩色像素。
扫描从屏幕的左边下一行的起始位置,在这期间,CRT对电子束进行消隐,每行结束时,用行同步信号进行行同步;扫描完所有行,用场同步信号进行场同步,并使扫描回到屏幕的左上方,同时进行行场消隐,预备下一场的扫描。
对于普通的VGA显示器,其引出线共含5个信号:G、R、B:三基色信号:HS:行同步信号;VS:场同步信号。
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控制目录1.点阵式液晶显示控制模块 (1)1.1点阵式液晶显示控制模块基本原理 (1)1.2系统硬件介绍 (2)2液晶显示控制模块的程序设计 (6)2.1Quartus II软件的简单介绍 (6)2.2模块的原理框图 (6)2.3主显示控制模块的设计 (7)2.4ROM模块的设计 (9)总结 (12)参考文献 (13)附录:代码 (14)1.点阵式液晶显示控制模块1.1点阵式液晶显示控制模块基本原理1.1.1显示控制模块的基本原理该模块通过对FPGA芯片编程,并通过调用显示ROM文件中的字库,把相应的二进制显示代码逐条送到显示驱动电路,再经放大后送到点阵式液晶显示出来。
1.1.2显示控制模块的原理框图我们根据1.1.1对点阵式液晶显示控制模块的描述,设计如图1-1的原理框图。
图1-1点阵式液晶显示控制模块框图图中FPGA是用来做主控制芯片的,相当于一个微控制器。
摘要因为汉字本身的特点,显示汉字始终是计算机在我国应用普及的一个障碍。
随着单片机和显示技术的发展,加上人们不满足单片机系统采用LED 数码管的简单显示,利用单片机控制液晶显示成为当前显示系统的主流。
本文主要介绍了89S52 单片机为控制设备,液晶显示器为显示设备。
实现的一个可以显示汉字、字符和动态显示汉字的液晶显示器设备。
通过汉字显示程序的地址,接着运行相应的程序取汉字机内码和西文字符的ASCII 码,并在存储器中进行寻址找出相对应的显示代码或汉字字模,提取后作为阵显示信息送液晶显示器显示。
再者通过按键控制可以实现显示的汉字左右移动。
利用液晶显示器显示汉字操作灵活,汉字显示果可以大大提高。
关键词液晶显示点阵显示单片机Because of the characteristics of Chinese characters, displaying Chinese characters itself isalways computer is applied in our country popularity of an obstacle. With single-chip microcomputerand display technology development, and people don't satisfy SCM system using LED digital display,use simple tube of single-chip microcomputer control LCD display currently become the mainstreamof the display system. This article mainly introduced the 89S52 of control equipment, LCD monitorsfor display device. Implements a can display Chinese characters, characters and dynamic display ofChinese LCD equipment. Through Chinese displaying a program's address, and then run thecorresponding program take Chinese characters Machine code and cataloguing of ASCII characters,and in storage addressing find corresponding display code or Chinese character, after extractionword-model as Array display information sent LCD display. Moreover through button control can berealized display characters move around. Using LCD display characters operation is flexible andChinese displaying fruit can improve greatly.Keywords LCD dot matrix display button control目录第一章绪论1.1 液晶显示的发展趋势和介绍第二章系统总体设计2.1 简介2.2 电路硬件原理图2.3 软件设计方案2.4 仿真结果第三章ATMEL 89S52系列单片机3.1 A T89S52单片机内部的组成结果图3.2 单片机CPU结构3.3 AT89S52用户系统3.4 引脚介绍第四章液晶12864LCD (8)4.1 12864 液晶显示模块概述 (8)4.2 模块引脚说明 (9)4.3 资料传输与接口时序 (9)4.4 12864LCD模块指令 (11)4.5 显示步骤 (14)3.4 汉字显示设计 (15)3.4.1 开发板的介绍 (15)3.4.2 汉字液晶显示介绍 (15)3.4.3 汉字液晶显示设计分析 (16)3.4.4 程序分析及显示成果 (18)3.4.5 程序及调试 (20)4结论 (21)参考文献 (22)附录一程序 (23)附录二、字符表与地址坐标 (28)附录三、显示结果 (29)3.1 单片机51 单片机:单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
VGA输出接口电路设计VGA(Video Graphics Array)是一种用于显示图像的视频输出接口。
它最初由IBM在1987年开发,后来成为广泛应用于电脑显示器的标准接口。
VGA接口电路设计的目标是将计算机的图像信号转换为适合显示器显示的模拟视频信号。
VGA接口电路设计可以分为三个关键部分:图像信号生成、VGA接口和输出电路。
首先是图像信号生成部分。
一个图像信号可以分为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三个分量。
在图像信号生成电路中,我们可以使用数字到模拟(D/A)转换器将计算机的数字图像信号转换为模拟电压信号。
这可以通过将图像信号分为8位,每个位表示一个灰度级别来实现。
通过调整每个分量的电压大小,可以调整显示器上的颜色和亮度。
其次是VGA接口部分。
VGA接口通常由15个引脚组成。
其中包括3个色彩分量的模拟信号(红色、绿色和蓝色),以及5个同步信号(水平同步、垂直同步和三个保留位)。
在VGA接口电路设计中,我们可以使用幅度调制(amplitude modulation)技术来调整模拟信号的振幅和频率,以保证与显示器的兼容性。
最后是输出电路部分。
输出电路负责将模拟信号转换为适合显示器显示的电压和电流。
这包括通过电流源、电平转换器和电压锁定放大器来调整输出电压的振幅和频率,以及通过电阻和电容网络来滤除信号中的噪声和杂散成分。
VGA接口电路设计中需要考虑的一些关键因素包括信号的互模扰频、时序控制和电源噪声。
为了避免信号之间的互模干扰,可以采用适当的阻抗匹配和线路布线技术。
同时,正确的时序控制有助于确保图像信号在正确的时间被发送到显示器。
电源噪声可能会影响图像质量,因此应该采取适当的隔离和过滤措施。
总结起来,VGA输出接口电路设计是将数字图像信号转换为模拟视频信号的过程。
通过适当的图像信号生成、VGA接口和输出电路设计,可以确保可靠和高质量的图像显示。
1.点阵式汉字显示屏的设计由点阵LED组成的汉字显示屏在公告场所应用非常广泛。
例如,车站的发出时间提示、股票大厅中股票价格显示板、商场的活动广告栏、候机厅的起飞时间表等等。
点阵显示器不仅亮度高,而且可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合,有单片机控制实现各种文字或图形的变化,达到广告宣传和提示的目的。
2.设计要求设计要求1、以AT89S52单片机为核心器件,组成一个点阵汉字显示屏幕;2、显示屏由一块16×16点阵显示器组成,可以依次显示四个汉字。
验收标准1、用protel99se软件画出系统硬件设计的原理图与PCB板图;2、完成该课题的程序设计;3、完成硬件与软件综合测试;4、通过验收,提交课程设计报告。
3.硬件电路的设计3.1 设计思路根据设计要求,确定设计方案如下:选择4片74LS273作为16×16点阵LED显示器的数据锁存器;1#、2#锁存器分别控制上8行和下8行,3#、4#锁存器分别控制左8列和右8列;P0口作为I/O口,输出行数据和控制信号;P2口作为I/O口,与“写”控制信号配合,输出列控制信号;通过编程依次显示汉字“欢迎光临”。
3.2硬件电路设计原理及框图根据设计要求与设计思路,硬件电路设计框图如图3.1所示。
硬件电路结构由6个部分组成:时钟电路、复位电路、点阵显示器阳极驱动电路、阴极驱动电路和16×16点阵显示器电路。
4.2.1驱动芯片74LS273的应用74LS273是一种高速的8位寄存器芯片。
芯片中有8个同时钟的D触发器和一个低电平复位端。
如图3.2为其管脚图,图3.3为其真值表。
当芯片的第一号引脚为低电平时,不论数据输入端为任何数据,输出全部为低电平。
所以,本设计将第一号引脚通过上拉电阻直接接高电平。
芯片的CP端通过或门芯片4071分别与单片机的P3.6和P2.7、P2.6、P2.5、P2.4相连接。
这样,当单片机“写信号”为低电平有效时,配合P2口,可以对各个74LS273的地址输出数据。
基于FPGA的汉字显示系统设计董莹【摘要】This paper introduces the basic principles and design method of displaying Chinese characters by Chinese characters display system based on FPCA in 16x16 dot matrix display; expounds design principle of Chinese characters display system based on FPCA, analyzes ways of designing cycle display of Chinese characters with simpler method, combining with an example; finally the Block Diagram / Schematic File and part VHDL source file are given.%文章介绍了FPGA构建的汉字显示系统在16×16点阵显示器上显示汉字的基本原理和系统设计方法;阐述了基于FPGA的汉字显示系统设计的原理,并结合实例分析如何用较为简单的方法设计循环汉字显示;最后给出了Block Diagram/Schematic File和部分VHDL源文件.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2012(031)010【总页数】2页(P166-167)【关键词】LED点阵显示;VHDL;汉字显示;FPGA;EDA【作者】董莹【作者单位】青海民族大学,西宁810007;西安电子科技大学研究生院,西安710071【正文语种】中文【中图分类】TP310 引言随着技术的发展,人们对信息交换手段的不断提出新的要求,同时对文字和图形现实的要求也越来越高。
传统的数字电路、单片机以及EDA技术都为今天的文字和图形图像显示提供了技术支持。
VGA图形控制器直接编程的汉字显示法
张晓东
【期刊名称】《智能计算机与应用》
【年(卷),期】1994(000)002
【摘要】本文介绍一种图形模式下VGA图形控制器直接编程的汉字显示法的原理,方法及C语言实现程序。
【总页数】3页(P35-37)
【作者】张晓东
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.直接编程VGA图形控制器提高DOS图形模式下的显示速度 [J], 刘春旭;姚兰
2.EGA/VGA/TVGA图形状态读写模式在直接写视频快速显示汉字中的应用 [J], 宋立波
3.VGA图形模式下快速显示汉字的方法 [J], 沙丽杰;武秀川
4.EGA/VGA图形显示卡编程技巧 [J], 叶长青
5.也谈直接读写EGA/VGA卡VRAM区显示汉字 [J], 周劲松
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电子技术课程设计任务书电子信息工程系2015~2016 学年第 1 学期 2015 年12月20日指导教师职称专业班级设计题目汉字显示屏学生人数设计目的:本课题要求设计一汉字显示屏,即用数字技术依据要求显示汉字。
经过设计一汉字显示屏,使学生对模拟及数字电子技术理论知识在生产实质中的应用有一个初步的认识。
加深学生对所学的理论知识与实质的应用的联合。
经过设计,全面提高学生剖析、判断、解决问题的能力。
使学生对所学知识的应用能力、查问资料能力及书写报告能力,有一个较大的提高,为毕业设计打下必定的基础。
原始资料:模拟电子技术教材、数字电子技术教材、电子元器件手册、图书室、网上及各样可能的渠道查问各样资料。
设计内容:1.设计一汉字显示屏。
要求显示 16*16 点阵,同时显示 8 个字。
2.给出电路原理框图,进行原理电路图设计,分单元进行设计。
对电路参数进行必需的计算,选择元器件参数。
3.画出完好的电路原理图。
4.条件允许时,对设计的电路进行仿真考证。
设计要求:1.要求用16× 16 点阵高亮度发光二极管点阵显示“山西大学”,同时字体可流动、可有几种变化。
用单片机系统达成2.每一位学生对设计内容都应依据自己所学知识、水平及能力独立达成,不得有同样。
3.写出完好的设计报告。
进度安排:设计时间为两周,详细时间安排以下:第 1~3 天熟习资料进行元器件的查问。
第 4~8 天进行电路的原理剖析及设计、写出报告。
第 9~10 天交报告,进行辩论。
教研室建议教研室主任2015年12月20日山西大学课程设计报告课程名称:汉字显示屏系部:电子信息工程系专业班级:学生姓名:指导教师:达成时间:2016年 1月 19号报成功绩:评阅建议:评阅教师日期摘要本设计使用 AT89C51芯片作为主控制模块,利用简单的外头电路来驱动 16*16 点阵 LED显示屏。
设计分为三个模块:单片机控制模块 . 输出显示模块,译码器 74HC138与三极管驱动的驱动模块。
大屏幕LED显示屏一任务设计一个能显示汉字的16X128点阵的LED显示屏。
二要求基本要求电源要求:1整机电流不得超过2A。
2电源电压应在5V~12V之间选择3带有过流保护电路4允许电源电压在10%~15%之间波动设计要求:1分屏、滚屏显示预祝电子竞赛成功,每屏停留2秒,滚屏后能隔5秒从头显示。
2能显示电子竞赛的徽标(或显示其它图形)3本机能存储至少50个汉字4显示器的发光亮度在1000流明到2500之间(1800流明是普通日光灯的标准)。
5具有自测试功能,自动辨别阵列中的LED是否损坏。
6汉字变更时,不应有模糊不清楚的的显示。
发挥部分:1能和pc机即时通信。
2显示内容可以通过键盘进行输入和修改。
3增加分时显示或其它显示方式。
4能定时显示和定时关机。
5其它。
三评分标准项目得分基本要求设计与总结报告:方案比较、设计与论证、理论分析与计算、电路图及有关设计文件、测试方法与仪器、测试数据及测试结果分析。
实际制作完成情况。
50分50分发挥部分完成第(1)项完成第(2)项完成第(3)项完成第(4)项完成第(5)项12分10分10分8分10分四说明1不得使用现有LED显示屏。
2可以使用最小单片机系统。
本科生毕业设计论文格式和答辩要求目前,我校各学院毕业生正在全力以赴赶写论文。
为了能够帮助毕业生些好论文,e瞳新闻部特将对我校本科生毕业设计论文格式和答辩的具体要求转载如下。
希望能对大家有所帮助和指定。
预祝各位大四师兄师姐答辩顺利!以下摘自《西安交通大学毕业设计(论文)实施细则》(四)撰写论文一篇完整的毕业论文或设计说明书通常由题目(标题)、摘要、目次页(目录)、引言(前言)、正文、结论、参考文献和附录等几部分构成。
整篇论文字数不少于10000字(医学类可根据学科特点,适当减少论文字数,但不得少于5000字),书写方式(手写或计算机打印)自行选择,但中、英文摘要和目录应用计算机打印。
1、毕业论文的结构题目:即标题,它的主要作用是概括整个论文的中心内容。
河南科技学院新科学院电子课程设计报告题目:中文符号显示器设计专业班级:电气工程及其自动化104姓名:杜晓宇时间:2012.05.28~2012.06.08指导教师:张伟杜留锋完成日期:2012年06月08日中文符号显示器设计任务书1.设计目的与要求设计一个中文显示电路,要认真并准确地理解有关要求,独立完成系统设计,要求所设计的电路具有以下功能:(1)根据设定可以显示若干中文字符;(2)采用不低于8×8的点阵,进行显示;(3)显示要求清晰、正确、可靠和稳定。
2.设计内容(1)画出电路原理图,正确使用逻辑关系;(2)确定元器件及元件参数;(3)电路仿真;(4)SCH文件生成与打印输出。
(5)PCB文件生成与打印输出。
3.编写设计报告写出设计的全过程,附上有关资料和电路图,有总结体会。
4.答辩在规定时间内,完成叙述并回答问题目录1、引言 (1)2、总体设计方案 (2)2.1 设计思路 (2)3、设计原理分析 (3)3.1 总体设计框图 (3)4、元器件的功能介绍及单元电路的设计 (4)4.1 CB555振荡器 (4)4.2九进制循环计数器 (5)4.3 4线-16线译码器 (5)4.4 移位寄存器 (6)4.5 LED汉字显示屏 (6)5、设计总电路图及仿真 (7)6、调试与仿真 (8)7、个人总结及体会 (9)参考文献 (9)附录1 (10)附录2 (11)中文符号显示器设计摘要:本文采用移位寄存器来控制8*8二极管点阵行的导通与截止,从移位寄存器的输出取信号来控制点阵列的导通与截止,从而实现显示固定的字符。
关键词:LED显示;移位寄存器;1 引言利用屏幕显示文字、数字、符号、图形或图表的设备,是一种完善的显示仪表。
在计算机技术领域中,它通常用作计算机的终端设备,在屏幕上显示计算机的内部数据。
目前,字符图案显示应用十分广泛,在火车站、飞机场、商场、体育馆等都配有这种字幕显示屏。
一个屏幕内的像素点越多,其所能描述的图像和文字就越逼真。
信息科学与工程学院EDA课程设计报告VGA接口显示器显示汉字设计组员姓名:班级:指导老师:时间:目录摘要 (3)一、设计任务: (3)二、VGA显示原理: (3)VGA的颜色编码: (5)三、设计方案: (5)四、调试过程: (6)五、VGA显示功能图: (6)1顶层模块: (8)2分频模块: (8)3点阵模块: (9)4时序控制模块: (13)八、改进方向: (16)总结 (17)参考文献 (17)摘要由于FPGA芯片具有可靠性高、编程灵活、体积小等优点,采用其控制VGA 接口进行汉字显示,有效地解决了通用处理器控制VGA接口显示汉字的缺点。
关键词:显示绘图陈列;现场可编程门陈列;VGA汉字显示一、设计任务:使用VGA接口显示器显示汉字,此次演示显示“中国”两个字。
二、VGA显示原理:VGA的汉字显示是利用VGA显示的原理,使用正确的时序信号对VGA接口相应的管脚进行控制输出RGB颜色信息来显示相应的字符信息其中VGA显示原理及时序信号的控制必须遵循VGA的工业标准。
显示处理前端中的SRAM 中存储的每一位数据对应相应LCD显示屏上一个像素点的亮和灭,“1”表示亮,“0”表示灭。
在显示设备上显示汉字也就是按照汉字的点阵图向显示器上输出1或0的高低电平,从而在显示器上显示出具体的汉字。
常见的彩色显示器,一般由CRT(阴极射线管)构成,彩色是由G、R、B (绿:Green,红:Red,蓝:Blue)三基色组成。
显示是用逐行扫描的方式解决,阴极射线枪发出电子束打在涂有荧光粉的荧光屏上,产生GRB三基色,合成一个彩色像素。
扫描从屏幕的左边下一行的起始位置,在这期间,CRT对电子束进行消隐,每行结束时,用行同步信号进行行同步;扫描完所有行,用场同步信号进行场同步,并使扫描回到屏幕的左上方,同时进行行场消隐,预备下一场的扫描。
对于普通的VGA显示器,其引出线共含5个信号:G、R、B:三基色信号:HS:行同步信号;VS:场同步信号。
对于5个信号的时序驱动,对于VGA显示器要严格遵循“VGA工业标准”,即640X480X60HZ模式。
通常我们用显示器都满足工业标准,因此我们设计VGA控制时要参考显示器的技术规则。
上述描述了行场扫描的时序要求:扫描的时候从屏幕的左上方开始,从左到右,从上到下进行扫描,每次扫完一行时候,电子束回到屏幕左边开始进行下一行的扫描,在这个期间中,CRT会对电子束进行行消隐,从行同步头开始扫描,每行结束后,用行同步信号进行行同步;扫描完所有行,用场同步信号进行场同步,并使扫描回到屏幕的左上方,同时行场消隐,预备下一场的扫描。
所以时钟的频率为行场周期乘上频率525*800*60Hz约25MHz,行频为525*60=31.5KHz,其中60Hz表示场频率。
VGA工业标准所要求频率:时钟频率(Clock frequency):25.175MHz(像素输出频率);行频(Line frequency ):31469Hz;场频(Field):59.94Hz(每秒图像刷新频率);VGA的颜色编码:三、设计方案:FPGA芯片作为中央控制器控制整个系统的处理,根据自顶向下的设计流程,按照层次化、结构化的设计方法可以将FPGA系统划分为以下几个模块:顶层模块、分频模块、点阵模块、时序控制模块。
系统工作原理:FPGA芯片读人配置信息,配置完成后,FPGA进人工作状态,将要显示的汉字的字模信息初始化到单口RAM 中,由系统时钟产生时序,程序根据时序信息控制VGA接口输出行、场同步及颜色信息到显示器上。
注意问题:一个时序驱动,时序偏差可能导致不正常的显示,另一个VGA 信号电平驱动;上图描述VGA基本显示本次我们的也是在这上面进行改进,我们将50MHz 的频率进行二分频,作为时钟频率输入然后进入显示控制处理电路把RGB三基色以及进行的行场同步信号处理经过控制后送入显示设备。
框架图:四、调试过程:本次调试过程中,程序出现了一些小小问题,虽然后面能够显示汉字,但修改了下程序颜色并不能很好的控制,进行了多次的程序改进以及进行调试认为设置的屏幕大小让汉字的颜色变化不是很明显,也有可能是下载程序时没有很好的下载,用的还是以前下载的程序导致颜色并没有改变,我们还是有所不足,需要更多的实践经验。
五、VGA显示功能图:引脚图:仿真图:导出电路图:六、使用说明:1.打开QuartusⅡ新建工程,新建VHDL语言等一系列基本步骤。
2.输入下列程序,编译,仿真,锁定引脚后在编译下载。
锁定引脚要注意几个输入引脚与几个输出引脚,要根据你所拥有的芯片及其原理图的引脚进行锁定,否则会出现问题,上述引脚图可以进行参考。
3.下载完成后如果在笔记本上显示结果还需要显示器的数据连接线且还要装驱动程序,个人建议还是在台式电脑上进行实验结果操作,把实验板通电后接上与电脑显示器的连接线按下你锁定的CLK50_in键后结果就能显示“中国”。
七、程序设计模块:根据自顶向下设计方法层,首先定义顶功能块。
顶层模块处于重要的位置,定义好顶层模块功能后,才能进而分析哪些是构成顶层模块必要的子模块,然后进一步对各个子模块进行分解,直到达到无法进一步分解的底层功能块。
顶层模块主要负责规定各个模块之间的数据信号和控制信号的连接关系,也就是实例化各子模块,并且接收RAM读取控制模块传来的汉字字模信息数据流,根据数据流信息中比特位为1的位赋予红色,为0的位赋予蓝色,即用红色表示汉字“中国”,用蓝色来表示点阵点背景。
1顶层模块:定义顶层功能块,连接各模块数据信号和控制信号。
library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity VGA_Module isPort ( clk50_in : in std_logic; --时钟频率50MHZRed_out : out std_logic; --定义红色输出信号Green_out : out std_logic; --定义绿色输出信号Blue_out : out std_logic; --定义蓝色输出信号hs_out : out std_logic; --水平同步时序输出vs_out : out std_logic); --垂直同步时序输出end VGA_Module;2分频模块:时序的驱动是设计VGA显示的控制需要注意的一个重要问题,这也是实验是否成功的关键设计。
时序不正确,必定不能正常显示,有时甚至会损坏显示设备。
因此,对于时序的设计我们必须遵循VGA的工业标准,在设计中使用的分辨率为640×480,实验采用的实验板提供的时钟频率为50 MHz,因此必须将系统进行分频设计,即进行二分频的设计。
50 MHz的时钟频率经过分频后得到实验所需的25MHz频率,此频率将为顶层控制模块提供VGA控制模块和RA M读取控制模块的系统时钟。
architectureBehavioral of VGA_Module issignal Clk25: std_logic;--时钟分频为25 MHzsignal Horizontal_Counter: std_logic_vector (9 downto 0); --结构体水平信号定义signal Vertical_Counter: std_logic_vector (9 downto 0); ---结构体垂直信号定义begin--Generate 25Mhz Clock --形成所需的25MHz频率process (clk50_in) --进程时钟频率为50 MHz语句执行beginif clk50_in'event and clk50_in='1' thenif (Clk25 = '0')thenClk25 <= '1' after 2 ns;elseClk25 <= '0' after 2 ns;end if;end if;end process;process (Clk25)TYPE Screen_Line1 is ARRAY(0 to 15, 0 to 99) OF std_logic;CONSTANT char_L1 : Screen_Line1 :=(3点阵模块:640X480X60HZ模式产生显示范围,控制点阵行(100个点)X列(16个点)的显示和消隐。
点阵点区汉字显示位置指定的行用高电平1表示,未显示位置用低电平0表示,从而在显示器上显示出具体的汉字。
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