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mcu与cpld的led点阵屏设计,mcu与cpld的led点阵屏设计5.9万字 78页摘要随着屏幕显示技术的发展进步，需要处理的数据量大大增加，系统的频率越来越高，系统的规模越来越大，对控制系统的要求也越来越高。如果仍然采用分立元件设计制作控制系统，将会面临如下的问题：1、系统非常复杂，调试困难，可靠性差；2、材料成本增加；3、无法给自己的设计加密。本...
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内容介绍
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MCU与CPLD的LED点阵屏设计
5.9万字 78页
摘要
随着屏幕显示技术的发展进步，需要处理的数据量大大增加，系统的频率越来越高，系统的规模越来越大，对控制系统的要求也越来越高。如果仍然采用分立元件设计制作控制系统，将会面临如下的问题：1、系统非常复杂，调试困难，可靠性差；2、材料成本增加；3、无法给自己的设计加密。本课题介绍了用硬件描述语言——VHDL设计条屏显示控制电路的方法，采用当今流行的现场可编程器件CPLD将使上述问题迎刃而解。以条屏为突破口，研制一种用16块点阵模块组成16ｘ64点阵通用智能显示单元，这种智能显示单元是一个独立的显示系统，并带有串行通信接口。这样，智能显示单元的生产可做到规范统一。若制作生产一定尺寸的LED图文显示屏系统，只要用若干智能显示单元，采用“搭积木”的方法即可实现。系统中智能单元之间采用串行通信方法，从而使得整个系统的工作协调统一。在条屏幕显示技术中应用现场可编程器件，将使系统硬件非常简单可靠，功耗降低，易于进行产品的调试和技术的升级并且可以杜绝产品技术泄露，大大提高显示系统的技术含量。本文介绍LED点阵通用智能屏的显示系统的基本原理，并以VHDL硬件描述语言进行系统设计显示控制电路的方法，采用CPLD器件来实现其中的绝大部分的硬件电路。此方法设计的控制电路大到了减化系统总体结构、扩大应用范围，并易于编制控制程序。
关键词：VHDL，LED显示屏，控制电路，CPLD，单片机
目 录
1 绪论 5
1.1课题研究的背景 5
1.2课题研究现状 5
1.3课题研究目的 5
1.4课题研究意义 6
1.5 设计方案： 6
1.6方案论证： 7
2 硬件部分设计 8
2.1 系统设计思路 8
2.2系统控制部分 9
2.2.1主控制部分 9
2.2.2 逻辑控制部分 10
2.2.3 单片机与CPLD的综合实验板 16
2.3 驱动部分 19
2.4 LED点阵显示屏 20
2.4.1 LED点阵屏图文显示的特点 20
2.4.2 LED发光器件的稳定性 22
3 LED点阵智能显示屏硬件 24
3.1控制电路结构 24
3.1.1 LED点阵智能屏的VHDL编程 25
3.1.2 CPLD图形编辑原理图 29
3.2 LED点阵智能图文显示屏显示过程 29
3.3驱动电路器件介绍 31
3.3.1 74LS154 31
3.3.2 74LS244 33
3.3.3 74LS373 34
3.3.4 ULN2803 36
4 LED智能图文屏的程序设计 37
4.1 LED点阵屏显示主程序 37
4.2 LED点阵屏显示程序 40
5 系统总调试 47
5.1 常见硬件故障分析 47
5.2 硬件的调试 47
5.3 软件的调试 48
6 电路板的制作 49
6.1 PROTEL99SE简介 49
6.2 原理图设计流程： 49
6.3 印制电路板设计流程及PCB板 49
7 总结 55
8 致谢 56
9 参考文献 57
10 附录 58
10.1 开题报告 58
10.2 中期报告 61
10.3 英文翻译 62
参考文献
１. 诸昌钤．LED显示屏系统原理及工程技术．
成都：电子科技大学出版社
２. 李 华．MCS-51系列单片机实用接口技术．
北京：北京航空航天大学出版
5.9万字 78页
摘要
随着屏幕显示技术的发展进步，需要处理的数据量大大增加，系统的频率越来越高，系统的规模越来越大，对控制系统的要求也越来越高。如果仍然采用分立元件设计制作控制系统，将会面临如下的问题：1、系统非常复杂，调试困难，可靠性差；2、材料成本增加；3、无法给自己的设计加密。本课题介绍了用硬件描述语言——VHDL设计条屏显示控制电路的方法，采用当今流行的现场可编程器件CPLD将使上述问题迎刃而解。以条屏为突破口，研制一种用16块点阵模块组成16ｘ64点阵通用智能显示单元，这种智能显示单元是一个独立的显示系统，并带有串行通信接口。这样，智能显示单元的生产可做到规范统一。若制作生产一定尺寸的LED图文显示屏系统，只要用若干智能显示单元，采用“搭积木”的方法即可实现。系统中智能单元之间采用串行通信方法，从而使得整个系统的工作协调统一。在条屏幕显示技术中应用现场可编程器件，将使系统硬件非常简单可靠，功耗降低，易于进行产品的调试和技术的升级并且可以杜绝产品技术泄露，大大提高显示系统的技术含量。本文介绍LED点阵通用智能屏的显示系统的基本原理，并以VHDL硬件描述语言进行系统设计显示控制电路的方法，采用CPLD器件来实现其中的绝大部分的硬件电路。此方法设计的控制电路大到了减化系统总体结构、扩大应用范围，并易于编制控制程序。
关键词：VHDL，LED显示屏，控制电路，CPLD，单片机
目 录
1 绪论 5
1.1课题研究的背景 5
1.2课题研究现状 5
1.3课题研究目的 5
1.4课题研究意义 6
1.5 设计方案： 6
1.6方案论证： 7
2 硬件部分设计 8
2.1 系统设计思路 8
2.2系统控制部分 9
2.2.1主控制部分 9
2.2.2 逻辑控制部分 10
2.2.3 单片机与CPLD的综合实验板 16
2.3 驱动部分 19
2.4 LED点阵显示屏 20
2.4.1 LED点阵屏图文显示的特点 20
2.4.2 LED发光器件的稳定性 22
3 LED点阵智能显示屏硬件 24
3.1控制电路结构 24
3.1.1 LED点阵智能屏的VHDL编程 25
3.1.2 CPLD图形编辑原理图 29
3.2 LED点阵智能图文显示屏显示过程 29
3.3驱动电路器件介绍 31
3.3.1 74LS154 31
3.3.2 74LS244 33
3.3.3 74LS373 34
3.3.4 ULN2803 36
4 LED智能图文屏的程序设计 37
4.1 LED点阵屏显示主程序 37
4.2 LED点阵屏显示程序 40
5 系统总调试 47
5.1 常见硬件故障分析 47
5.2 硬件的调试 47
5.3 软件的调试 48
6 电路板的制作 49
6.1 PROTEL99SE简介 49
6.2 原理图设计流程： 49
6.3 印制电路板设计流程及PCB板 49
7 总结 55
8 致谢 56
9 参考文献 57
10 附录 58
10.1 开题报告 58
10.2 中期报告 61
10.3 英文翻译 62
参考文献
１. 诸昌钤．LED显示屏系统原理及工程技术．
成都：电子科技大学出版社
２. 李 华．MCS-51系列单片机实用接口技术．
北京：北京航空航天大学出版
