基于CPLD的LCD1602顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

由clk_div時(shí)鐘信號(hào)獲取lcd_en及l(fā)cd_flag兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，具體如下：

至此，只需捕獲clk_flag的上升沿，并在該跳變沿處送入指令或數(shù)據(jù)即可。而狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移關(guān)系則需按初始化的正確步驟進(jìn)行，完成初始化后，指定DDRAM的地址，并向lcd_dat送數(shù)據(jù)即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入操作。

4 仿真結(jié)果及實(shí)現(xiàn)效果

軟件仿真借助了第三方的仿真軟件Modelsim，在QuartusII當(dāng)中利用Test Bench Template Writer建立仿真模板文件，并在模板當(dāng)中給出激勵(lì)條件，編譯后即可生成用于仿真測試的vt文件了。初始化部分的仿真結(jié)果如圖3所示。

上圖信號(hào)從上到下依次為：clk，rst_n，lcd_dat，lcd_en，lcd_rs，lcd_rw。由圖3可知，由于系統(tǒng)時(shí)鐘頻率較高，clk已顯示為一條粗線，rst_n僅延時(shí)10個(gè)仿真單位，即被拉高為高電平，lcd_dat中出線一段藍(lán)色線條，占lcd_en的3個(gè)周期，即實(shí)現(xiàn)了15ms的延時(shí)，緊接著的四個(gè)周期連續(xù)寫入8’h38，然后8’h01等，直到8’h0c完成對(duì)LCD1602的初始化。圖4為初始化后向LCD1602寫入的數(shù)據(jù)，由于顯示內(nèi)容的編碼與ASCII碼基本一致，可將其設(shè)置為ASCII進(jìn)行觀察。

將Verilog HDL編寫的程序進(jìn)行編譯，并將生的目標(biāo)代碼下載至EPM240T100C5，最終顯示的效果如圖5所示。

5 結(jié)束語

通過對(duì)LCD1602時(shí)序進(jìn)行詳細(xì)分析，本文實(shí)現(xiàn)了用CPLD驅(qū)動(dòng)LCD1602顯示模塊工作的目的。通過仿真及硬件驗(yàn)證，均說明了設(shè)計(jì)的合理性與正確性。另外，采用模塊化設(shè)計(jì)，也為后續(xù)系統(tǒng)的大規(guī)模化和可擴(kuò)展性提供了很大方便。相比單片機(jī)實(shí)現(xiàn)過程，利用CPLD實(shí)現(xiàn)顯得更加簡單、方便。另外，CPLD管腳的可配置特點(diǎn)也為CPLD的使用帶來了極大的靈活性。隨著CPLD及FPGA技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)也必將發(fā)展到一個(gè)新的階段。