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LEDs相关技术文章基于FPGA的多功能LCD显示控制器是如何实现的

在许多嵌入式系统应用领域,都需要友好的人机信息界面,传统的数码管或者发光二极管显示方式已经不能满足实际的显示需求,而LCD1602/LCD12864液晶显示模块具有低压微功耗、寿命长、显示信息量大、超薄等显着优点,被广泛应用于智能仪器、仪表等各种便携式电子信息产品上来实现数字、字符和图形的可视化信息显示。目前,针对 LCD1602/LCD12864 液晶模块的显控技术主要有两种方式,首先是基

于各种微处理器 (8051/ARM/NoisⅡ/SPCE061) 的微程序控制方式,这种软件组态的LCD模块控制技术应用广泛,但是这种控制方式会占用处理器资源、速度慢、实时显示性能较差。其次,就是使用CPLD/FPGA开发的独立显示控制器,这种纯硬件结构的独立显示控制器,速度快、实时显示性能好;但是这种独立显示控制器可移植性差、功能单一,很难适应不同类型的液晶屏及不同的显示模式。

因此,文中就提出了一个基于FPGA的多功能LCD显示控制器设计方案,只需通过端口的使能参数配置便可以驱动LCD1602模块显示字符、LCD12864模块实现字符或图形的实时显示,并在FPGA开发板(EP2C5T144C8)上进行了该设计的可行性验证。

1 多功能显示控制器的端口设计

要设计能够驱动 LCD1602/LCD12864 两种液晶模块的多功能显示控制器,就必须同时兼顾这二者的封装端口引脚和用途;对多功能显示控制器的端口做出兼容性设计。

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LCD1602液晶模块是一款最常用、最便宜的工业字符型液晶显示屏,它可以显示16x2个、5x7的点阵字符,模块的字模存储器CGROM(Chara cter Generator ROM)中固化192个常用字符的字模,另外还有8个允许用户自定义的字符存储器CGRAM(Character Generator RAM)。可以用于少量的自定义图形显示(如汉字)。由于显示单元位间隔和行间隔的存在而导致显示效果不好,因此LCD1602模块主要用于西文、ASCII码字符的显示,该模块拥有1个16引脚的单排插针外接端口。

目前,常用的LCD12864模块是一种内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵型图形液晶显示模块;具有串/并多种接口方式,内置了8 192个16x16点汉字和 128个16x8点ASCⅡ字符集 ,它在字符显示模式下可以显示8x4个16x16点阵的汉字或16x4个16x8点阵的西文(ASCH)字符;它也可以在图形工作模式下显示分辨率为128x64的二值化图形,该模块拥有1个20引脚的单排插针外接端口,端口的功能定义与LCD1602的对比如表1所示。

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