基于mcu与cpld的led点阵屏毕业设计.doc
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基于mcu与cpld的led点阵屏毕业设计,基于mcu与cpld的led点阵屏毕业设计本文共计78页，27538字；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...
内容介绍
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基于MCU与CPLD的LED点阵屏毕业设计
本文共计78页，27538字；
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
Abstract
As the screen shows the development and progress of technology, the data amount needing dealing with increases greatly , systematic frequency is higher and higher, the system is larger and larger, the requisition for control system is higher and higher. If still adopt the discrete component to design and make the control system, will face the problem of the following: 1, The system is very complicated, debug the difficulty, dependability is bad; 2, The material cost increases; 3, Unable to encrypt for one's own design, this subject recommends describing languages with the hardware --VHDL designs the display screen
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
部分参考文献
[1]吴光，LED显示屏电路技术概况，现代显示，2001
[2]储昌铃，LED显示屏系统原理局工程技术，电子科技大学出版社，2000
[3]侯伯亭，VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计，西安电子科技大学出版社，1999
[4]朱明程，可编程逻辑系统的VHDL设计技术，东南大学出版社1998
[5]成都木马科技，单片机原理及应用，北京希望电子出版社，2000
[6]江清明，LED点阵显示牌的设计与动态显示控制，微计算机信息，2001
本文共计78页，27538字；
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
Abstract
As the screen shows the development and progress of technology, the data amount needing dealing with increases greatly , systematic frequency is higher and higher, the system is larger and larger, the requisition for control system is higher and higher. If still adopt the discrete component to design and make the control system, will face the problem of the following: 1, The system is very complicated, debug the difficulty, dependability is bad; 2, The material cost increases; 3, Unable to encrypt for one's own design, this subject recommends describing languages with the hardware --VHDL designs the display screen
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
部分参考文献
[1]吴光，LED显示屏电路技术概况，现代显示，2001
[2]储昌铃，LED显示屏系统原理局工程技术，电子科技大学出版社，2000
[3]侯伯亭，VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计，西安电子科技大学出版社，1999
[4]朱明程，可编程逻辑系统的VHDL设计技术，东南大学出版社1998
[5]成都木马科技，单片机原理及应用，北京希望电子出版社，2000
[6]江清明，LED点阵显示牌的设计与动态显示控制，微计算机信息，2001
