米乐m6官方网站:利用FPGA实现外设通信接口之： 利用FPGA实现常用显示接口（Display

　　经常用来显示十进制或十六进制的数，所以在数据显示之前，首先要进行二进制到十进制或者十六进制的转换。将它们转换成十进制的或是十六进制的数。

　　七段数码管分为共阴和共阳两种类型。比如，红色飓风开发板使用的是共阴类型的数码管，信号是高电平有效。十六进制数据在显示的时候对应的各段输出对应关系如表10.2所示。

　　红色飓风开发板上采用的是4位并联的数码管。4个数码管共用8条数据线，控制线个数码管要显示不同的数值，比如显示1234，那么就需要采用一种控制策略。最常用的方法就是动态扫描显示。

　　动态扫描显示利用了时分的原理和人的视觉暂留效应。例如，一个4位动态扫描数码显示器的显示周期可划分为4个阶段。

　　每个周期只选通一位数据。在周期1显示第一个数码，周期2显示第二个数码。在扫描4个阶段后，又重新按顺序循环。如果扫描的速度足够快，从视觉上看就好像4个数码管同时显示不同的内容。

　　4位扫描数码管共有4组BCD码（4位）输入线段译码输出线根位选通线组BCD数据中选出一组，通过BCD/7段译码器译码后输出。与此同时，3/8译码器产生位选通信号，则在此瞬间，数码管应该为要显示的数值。然后再选出下一组数据译码后输出，位选通信号则相应下移一位，将下一数码管选通输出，如图10.17所示。

　　液晶屏（LCD）通常分为点阵型和字符型两种。字符型的液晶屏相对于数码管来说，可以显示更多的内容和字符，人机界面更为友好，而且操作简单，因此得到了广泛的应用。不同厂家的字符型LCD虽然型号不同，但是操作方法基本是一致的。

　　字符型LCD一般会根据显示字符的数量来确定型号，如1602表示这个液晶可以显示2行字符，每行为16个。红色飓风开发板上采用的字符型LCD的型号就是1602。下面就以1602为例来介绍字符型LCD显示接口的设计方法。

　　对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10kW的电位器调整对比度

　　读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平、RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平、RW为低电平时可以写入数据

　　8位双向数据线液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形。这些字符包括：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号和日文假名等。每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是0100_0001B（41H）。

　　对液晶模块的写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。1602型液晶的操作指令表如表10.4所示。

　　指令3：光标和显示模式设置。其中I/D表示光标移动方向，高电平右移，低电平左移；S表示屏幕上所有文字是否左移或者右移，高电平表示有效，低电平则无效。

　　指令4：显示开/关控制。其中D表示控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示；C表示控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标；B表示控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。

　　指令5：光标或显示移位。其中S/C表示高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标；R/L表示文字或光标的移动方向，高电平为右移，低电平为左移。

　　指令6：功能设置命令。其中DL表示高电平时为4位总线位总线；N表示低电平时为单行显示，高电平时双行显示；F表示低电平时显示5×7的点阵字符，高电平时显示5×10的点阵字符。

　　指令9：读忙信号和光标地址。其中BF表示忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。

　　在某些应用场合下，VGA显示器仅仅是用来显示文字符号或者简单图形，不需要丰富的色彩和细腻的画面。这时候，VGA接口就可以适当地简化。

　　标准的VGA接口连接器为DB15，在15个管脚里面有5个是最重要的。它们分别是红、绿，蓝三基色信号和水平、垂直两个同步控制信号，如图10.18所示，其中，VGA_R、VGA_G、VGA_B、VGA_HS、VGA_VS是直接连接到FPGA的管脚。

　　VGA信号如果要正常显示，那么输出信号必须满足一定的时序关系。如图10.19所示为VGA接口电路的通用时序关系。不同的分辨率和刷新率有不同的时序如表10.6所示。