8X8LED点阵数字显示驱动电路设计.doc

成绩评定表学生姓名王靖班级学号1103040132专业电子科学与技术课程设计题目8X8LED点阵数字显示驱动电路设计评语组长签字:成绩日期20年月日课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业电子科学与技术学生姓名王靖班级学号1103040132课程设计题目8X8LED点阵数字显示驱动电路设计实践教学要求与任务:用8X8LED点阵实现简单数字与英文字符的显示。(1)LED共阳方式;(2)采用扫描的方式显示信息,信息内容可存于文件;(3)显示方式:自动滚动或者手动选择;(4)自行设计设计下载后的验证方案;(5)完成全部流程:设计文档、模块设计、代码输入、功能仿真、约束与综合、布局布线、下载验证等。工作计划与进度安排:本设计持续两周,其中最后一天为答辩时间。第1-2天:讲解题目,准备参考资料,检查、调试实验软硬件,进入设计环境,开始设计方案和验证方案的准备;第3-5天:完成设计与验证方案,经指导老师验收后进入模块电路设计(验收设计文档);第6-7天:完成模块电路设计,进行代码输入,并完成代码的仿真(验收代码与仿真结果);第8-9天:约束设计、实现、下载验证(验收验证实现);第10天:修正设计、整理设计资料,验收合格后进行答辩。指导教师:201年月日专业负责人:201年月日学院教学副院长:201年月日摘要8X8LED点阵数字显示驱动电路就是简单地将要显示的信息进行编码后,输出相应的显示和扫描信号连接到点阵上显示。本文详细介绍了如何用FPGA在8X8LED点阵显示方案设计的过程,并在此基础上将整体电路分为ROM、数据编码、选择显示、扫描产生等主要功能块。整体过程采用VerilogHDL语言对电路进行功能模块的逻辑设计,然后在Modelsim上进行功能仿真,接着在QuartusII进行逻辑综合与管脚锁定,最后适配下载到Altare公司的CycloneII芯片的EP2C5T144C8上进行验证。在此过程中,顺利的建立了激励文件和测试平台,功能和时序的仿真,完成了对点阵显示的验证,从而保证了所设计电路的可行性和准确性。关键词VerilogHDL;FPGA;仿真;综合;验证目录引言 11总体电路结构设计 8X8点阵显示原理 62模块设计 103设计仿真与测试 164电路约束与综合实现 18结论 19参考文献 20引言FPGA是以硬件描述语言(Verilog或VHDL)所完成的电路设计,可以经过简单的综合与布局,快速的烧录至FPGA上进行测试,是现代IC设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路(比如AND、OR、XOR、NOT)或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的FPGA里面,这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器(Flip-flop)或者其他更加完整的记忆块。系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者而改变,所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。本设计就是通过对8X8点阵驱动电路的设计,来更熟悉地对FPGA进行学习和掌握。本设计方案是在CycloneII芯片的EP2C5T144C8上实现验证,CycloneII芯片是Altera公司的2004年推出的新款FPGA器件,其成本比上一代产品Cyclone器件低了30%,逻辑容量大了三倍多。本设计的综合工具QuartusII是Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL等多种设计输入形式。,这是业界最优秀的HDL语言仿真软件,它能提供友好的仿真环境,是业界唯一的单内核支持VHDL和Verilog混合仿真的仿真器。基本流程是这样的:首先根据设计任务要求进行方案的设计,包括8X8点阵显示原理的熟悉、电路接口的确定、功能框图与模块的划分、验证方案等,然后就是用VerilogHDL对设计电路进行描述、建立测试平台和激励、在仿真工具上进行仿真和矫正,接着在综合工具上进行时序约束、管脚锁定,最后下载到芯片上实现和验证。