Het displaypaneel vervaardigd door het LCD-scherm met vloeibare kristallen wordt veel gebruikt in militair materieel. Dit ontwerp keurt de Spartan-3E FPGA als hardware goed. Het 2 & TImes; 16-tekens LCD-scherm bevat een Sitronix ST7066U grafische controller om het karakter of Chinese karakter van het LCD-scherm te realiseren. Weergave op volledig scherm, mobiel scherm op volledig scherm en weergave van één teken op het scherm. Alle functies zijn geïmplementeerd in VHDL-taal om te voldoen aan de vereisten van het lcd-scherm en een verscheidenheid aan weergave-effecten te bereiken.
Vanwege het kleine formaat, het lage gewicht en het lage stroomverbruik, hebben lcd-liquid crystal displays een breed scala aan toepassingen. Als displaypanelen voor vliegtuigen, tanks en schepen kan bijvoorbeeld de ruimte ingenomen door de originele CRT-display worden verkleind, kan het gewicht van het apparaat worden verminderd en kan de mobiliteit worden verbeterd.
Dit ontwerp maakt gebruik van een karakter-LCD met een embedded Si.tronix ST7066U grafische controller op het Spartan-3E-ontwikkelbord, dat het volgende implementeert: (1) Weergave met één teken op elke positie en schermvullende weergave van tekens op volledig scherm; (2) De weergave van aangepaste tekens (tekens) en de weergave van de afzonderlijke tekens op het volledige scherm. Daaronder is de grafische controller [1] verantwoordelijk voor het ontvangen van stuuropdrachten en gegevens en het verzenden ervan naar het LCD-scherm.
1 Sitronix ST7066U grafische controller
De controller heeft drie interne opslagruimten, DD RAM, CGROM en CG RAM, die moeten worden geïnitialiseerd voordat ze gegevens verzenden.
(1) DD RAM (display data RAM)
De tekencode wordt opgeslagen. Fysiek heeft de DD RAM een totaal van 80 tekens, elke regel heeft 40 tekens, maar er kunnen er maar 16 worden weergegeven en de resterende 24 worden niet weergegeven. Alvorens te lezen of schrijven, moet de adresteller worden geïnitialiseerd. De adresteller kan constant worden gehouden of automatisch worden verhoogd of verlaagd met 1 na het lezen of schrijven.
(2) CG ROM (ROM-tekengenerator)
Een lettertypebitmap met elk vooraf bepaald teken.
(3) CG RAM (karaktergenerator RAM)
Bevat 8-bits bitmaps voor aangepaste tekens. Elk aangepast tekenbit bestaat uit 5 punten in 8-bits bitmaps. Het specifieke gebruik is hetzelfde als DD RAM.
1.1 interfacesignalen met FPGA
LCD- en FPGA-interfacesignalen [2] zijn: (1) inschakelsignaal LCD_E; (2) register selectiesignaal LCD_RS; (3) besturingssignaal voor lezen / schrijven LCD_RW; (4) vier LCD-datalijnen en StrataFlash datalijn SF_D Hergebruik 11: 8.
1.2 Timinganalyse
De gegevenswaarde van SF_D 11: 8, LCD_RS, LCD_RW moet ten minste 40 ns worden vastgesteld en stabiel zijn voordat LCD_E hoog wordt, en LCD_E blijft ten minste 230 ns hoog. In veel toepassingen is LCD_RW altijd laag omdat gegevens normaal niet worden gelezen van het scherm.
Zoals getoond in figuur 1, worden de gegevens verzonden in 8-bits formaat en verdeeld in hoge 4 bits en lage 4 bits. De eerste hoge 4 bits en dan de lage 4 bits hebben een interval van ten minste 1us. Een 8-bits schrijfbewerking heeft een minimuminterval van 40 us voor de volgende communicatie en de vertraging moet toenemen tot 1,64 ms na de opdracht wissen.
FPGA-gebaseerd lcd-ontwerp
Figuur 1 karakter LCD-scherm timingdiagram
2 gegevensweergave ontwerp
2.1 Stroomschema
Zoals weergegeven in afbeelding 2, bevat de LCD-gegevensweergave initialisatie bij opstarten, configuratieweergave, schrijven van gegevens naar het display en moet het initiële adres worden ingesteld voordat gegevens worden geschreven.
FPGA-gebaseerd lcd-ontwerp
Figuur 2 Stroomschema van het LCD-scherm
Het development board-kristal is 50 MHz.
