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          SOPC中NiosII的LCD顯示驅(qū)動(dòng)IP設(shè)計(jì)

          作者: 時(shí)間:2010-08-09 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          如圖3所示,讀寫狀態(tài)機(jī)給出讀或者寫信號(hào),并在讀寫控制狀態(tài)機(jī)的控制下,完成寫命令、寫數(shù)據(jù)和讀數(shù)據(jù)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。在每一個(gè)狀態(tài)下給出顯示數(shù)據(jù)及控制信號(hào),如片選、所寫數(shù)據(jù)/指令等。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202523.htm


          如圖4所示,讀寫時(shí)序狀態(tài)機(jī)用于控制讀或者寫外設(shè)的時(shí)刻,當(dāng)讀寫完成時(shí)給出讀寫完成信號(hào)。其中,讀寫信號(hào)由圖2中的讀寫操作給出。根據(jù)CBGl28064讀寫時(shí)序要求,當(dāng)R/W為高電平時(shí),讀取顯示RAM中的數(shù)據(jù);當(dāng)R/W為低電平且在E的下降沿時(shí),向顯示RAM中寫入數(shù)據(jù)。讀寫時(shí)序狀態(tài)機(jī)的讀寫信號(hào)由讀寫控制狀態(tài)機(jī)給定,其中,E為模塊使能信號(hào)。


          3.2 寄存器組
          寄存器組由一系列寄存器組成,為軟件提供了訪問(wèn)硬件的通道。寄存器組中的寄存器是根據(jù)任務(wù)邏輯中需要實(shí)現(xiàn)的特定邏輯功能來(lái)設(shè)定的,任務(wù)邏輯中的數(shù)據(jù)通過(guò)這些寄存器傳輸。本設(shè)計(jì)中,寄存器組設(shè)定了8位頁(yè)地址寄存器、8位列地址寄存器,以及32位數(shù)據(jù)寄存器等。
          3.3 Ayalon總線接口
          的Avalon總線接口需要一個(gè)簡(jiǎn)單的Slave端口。該端口使用較少的Avalon信號(hào)來(lái)處理簡(jiǎn)單的寄存器讀/寫傳輸。該模塊是與Avalon總線接口的一個(gè)頂層模塊,主要功能是對(duì)任務(wù)邏輯模塊和寄存器模塊進(jìn)行例化和封裝,使其信號(hào)類型符合Avalon總線信號(hào)規(guī)范和外接模塊的信號(hào)規(guī)范。頂層接口定義如下:

          3.4 封裝及軟件設(shè)計(jì)
          直接在 Builder中添加設(shè)計(jì)好的IP Core和Verilog HDL語(yǔ)言描述的文件,并根據(jù)Avalon總線傳輸規(guī)范設(shè)置好相關(guān)的信號(hào)線及傳輸參數(shù)。由于是在 IDE環(huán)境下直接編寫用戶程序,可以不用編寫驅(qū)動(dòng)程序。完成后,將顯示驅(qū)動(dòng)IP Core添加至工程,并編譯、下載到FPGA器件中。
          IDE環(huán)境下,使用自己添加的模塊編寫程序,可直接調(diào)用甬?dāng)?shù)IOWR(BASE,OFFSET,DATA)和IORD(BASE,OFFSET)對(duì)內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀寫。本文使用結(jié)構(gòu)體定義了一個(gè)指向模塊的結(jié)構(gòu)體指針,對(duì)寄存器進(jìn)行讀寫操作。



          CBGl28064本身不帶字庫(kù),可以通過(guò)2種方式添加字庫(kù):一種是把所需字庫(kù)做到硬件ROM中,增加了硬件資源成本,且缺乏靈活性;另一種是在軟件中定義字庫(kù),通過(guò)寫數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行顯示。本設(shè)計(jì)采用第2種方式,在軟件中定義字庫(kù),并編寫了簡(jiǎn)單的顯示測(cè)試程序,在液晶屏上顯示“ZHONG GUO”字樣。測(cè)試結(jié)果表明,該設(shè)計(jì)是正確可行的。此外,利用字模軟件生成的圖形數(shù)據(jù),也可進(jìn)行圖形顯示。

          結(jié)語(yǔ)
          本文采用有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)了CBGl28064液晶模塊驅(qū)動(dòng)硬件邏輯,并將顯示驅(qū)動(dòng)IP核進(jìn)行封裝構(gòu)成了一個(gè)模塊化的獨(dú)立元件,使其能夠在其他的工程中復(fù)用;在此基礎(chǔ)上,基于嵌入式處理器構(gòu)建了一個(gè)用戶定制的片上系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)在Cyclone系列FPGA上測(cè)試,該驅(qū)動(dòng)能夠在C-BGl28064液晶模塊上顯示字符、圖形。整個(gè)系統(tǒng)體現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性。

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