基于VHDL多位LED顯示器的動態(tài)掃描驅(qū)動電路設(shè)計開題報告_精

1、商丘師范學(xué)院學(xué)子學(xué)生姓名所在院（系）專業(yè)電子信息工程論文題目：基于VHDL多位LED顯示器的動態(tài)掃描驅(qū)動電路設(shè)計、選題的科學(xué)依據(jù)（課題的意義及應(yīng)用價值） 隨著計算機技術(shù)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展和廣發(fā)應(yīng) 用J光電子產(chǎn)業(yè)得到廣泛的重視，對信息傳播的要 求也越來越高，電器設(shè)備的輸出顯示技術(shù)也變得 復(fù)雜多樣，諸如 CRT 顯示、LCD 顯示、多位 LED顯示等應(yīng)運而生。LED顯示電路較為簡單, 成本也較低，在功能單一的儀器儀表與機電設(shè)備 中應(yīng)用較為廣泛。但當(dāng)設(shè)備顯示的點或位較多時，就需要采用一定 的驅(qū)動電路和相應(yīng)的驅(qū)動方式。EDA（Electro nicDesign Automatic技術(shù)就能很好的實現(xiàn)這

2、一點，通 過設(shè)計和編程，由可編程邏輯器件構(gòu)成的數(shù)字電 路，取代了常規(guī)的組合和時序邏輯電路，實現(xiàn)了 單片化，使體積，重量，功耗減小，提高了可靠 性，使用靈活方便，同時還具有保密性，可重復(fù) 編程性。VHDL語言作為可編程邏輯器件的標(biāo)準(zhǔn) 語言描述能力強，覆蓋面廣，抽象能力強，應(yīng)用 越來越廣泛。設(shè)計者的原始描述是非常簡練的硬 件描述，經(jīng)過EDA工具自動完成，大大減輕了設(shè) 計人員的工作強度，提高了設(shè)計質(zhì)量，減少了出 錯的機會，因此基于 VHDL多位LED顯示器的動態(tài) 掃描驅(qū)動電路設(shè)計的開發(fā)和研究意義重大。二、文獻綜述（國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢）Led (Light Emitting Diode)(大約是

3、在 80 年代中期開始在電子顯示屏中使用的。最初，LED只是作為微型指示燈、在音響、錄像機和計算機 等高檔設(shè)備中應(yīng)用。進入 90年代以后，由于半導(dǎo) 體工業(yè)的迅猛發(fā)展，帶動了 LED制造材料和工藝 的改進，在顏色與亮度方面都有了質(zhì)的飛躍。近 年來，隨著高亮度發(fā)光二極管技術(shù)的發(fā)展，LED顯示屏從室內(nèi)走到室外，其顯示內(nèi)容也從沒有層 次的計算文字動畫發(fā)展到能顯示有層次的電視圖 像。目前，LED技術(shù)的發(fā)展已引起國內(nèi)外光源界的普遍 關(guān)注，被公認為是21世紀最具有發(fā)展前景的高新技術(shù)領(lǐng)域 之一。因此對 LED集成驅(qū)動及性能改善也隨之進入人們 的視野2 芯片，如雖然，許多公司都推出了專用Microchip 公司

4、的 AY0438、Maxim 等都是其中的典型代表3-4，但是,LED顯示驅(qū)動 公司的 美國 實現(xiàn)了MAX7219ALTERA公司的MAX+ PLUSII平臺上使用VHDL三種掃描顯示電路5Integrated Circuit Hardware DescriptionLanguage 是。VHDL( Very-High-Speed種描述、模擬、綜合、優(yōu)化和布線的標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語言，因此它可以使設(shè)計成果在設(shè)計人員之間方便地進行 交流和共享，從而減小硬件電路設(shè)計的工作量，縮短開發(fā)周期6-7。 VHDL在中國的應(yīng)用多數(shù)是用在 FPGA/CPLD/EPLD的設(shè)計。VHDL翻譯成中文就 是超高速集成電路硬

5、件描述語言。因此它的應(yīng)用 主要是應(yīng)用在數(shù)字電路的設(shè)計中9。掃描驅(qū)動利用人眼的特性，LED以高頻率的電流脈沖進行驅(qū)動時，人眼感受的有效亮度的平均值。掃描驅(qū) 動的最大優(yōu)勢是節(jié)約驅(qū)動芯片，使驅(qū)動電路簡單，從而 減低成本。然而，目前LED核心技術(shù)和專利基本被國外壟斷，國內(nèi)企業(yè)在"快樂"中”痛苦”前行10。據(jù)記者了解，目前全球已初步形成以亞洲、北美、歐洲三大區(qū)域 為中心的產(chǎn)業(yè)格局，以日本的日亞化工、豐田合成，美 國的克里、通用電器和德國的歐司朗為專利核心的技術(shù) 競爭格局。美、日企業(yè)在外延片、芯片技術(shù)、設(shè)備方面 具有壟斷優(yōu)勢，歐洲企業(yè)在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)勢突出，而 我國的LED還處于較低端

6、的水平，80%左右的產(chǎn)品集中 在景觀照明、交通信號燈等應(yīng)用市場，在汽車照明、大 屏幕等高端產(chǎn)品方面涉及的比較少11-12。因此，利用VHDL來實現(xiàn)多位LED顯示器的動態(tài)掃描驅(qū)動電路設(shè)計的開發(fā)和研究是不容忽視的，也是刻不容緩的。參考文獻:1盧慶林.數(shù)字動態(tài)掃描顯示電路J.電子技術(shù)，2006,21(10: 61-62 2梁睿，一種實現(xiàn) LED小條屏動態(tài)掃描方法J.工礦自動化，2005，& 67-693 文雯，一種基于 VHDL的7段LED數(shù)碼顯示管控制器J.2008,7 : 51-544 楊澤林，基于 CPLD/FPGA的串行LED顯示電路模塊 化設(shè)計J.寧夏工程技術(shù)，2005, 3: 3

7、9-415 鄔楊波，李小海，一種LED數(shù)碼管顯示控制器的VHDL 設(shè)計J.微電子技術(shù)，2003, 31 (2): 8-9 劉偉，VHDL電路設(shè)計技術(shù)M.北京：國防工業(yè)出版 社，2002, 190-1927王振紅，綜合電子設(shè)計與實踐M.清華大學(xué)出版社,2008, 9; 2-38曾繁泰，陳美金，VHDL程序設(shè)計M.清華大學(xué)出版社，2000, 91-92 9張麗敏，基于 QuartusII的FPGA/CPLD數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計 實例M.電子工業(yè)出版社，2007, 73-74 10潘松，王國棟，編著 VHDL實用教程M.清華大學(xué)出版社，2000，89-91on QuantumPros pects of in

8、 Qua ntum11Mukai,T. Recent Progress in Group-lll Nitride Light- emitti ng Diodes .I EEE J. on Selected Topics Electronics，2002，8： 264-27012Mohammad,S.N.H.Morkoc.Progress andGroup-HINitrideSemic on duct ors.P rogressElectronics20(1996 : 361-525三、主要內(nèi)容和研究方法本設(shè)計是運用 VHDL語言來實現(xiàn)多位 LED顯示器的動 態(tài)掃描驅(qū)動電路。16*16點陣LED

9、顯示電路就是用VHDL語言來編寫主程序的動態(tài)掃描驅(qū)動電路。該電路 主要研究16*16點陣的漢字顯示；有限漢字的顯示；實現(xiàn)漢字的滾動顯示；本設(shè)計主要研究 VHDL的LED點陣 漢字滾動顯示。首先描述了基于現(xiàn)場可編程門陣（FPGA ）的硬件電路，最后給出描述其功能的VHDL語言程序設(shè)計方法。通過編程、調(diào)試、仿真、下載正確地 實現(xiàn)了漢字滾動顯示掃描結(jié)果。本設(shè)計所使用的16*16的點陣，EDA實驗箱上有其接口電路，列選信號為 SEL0,SEL1,SEL2,SEL3,經(jīng)4線16 線譯碼器輸出16列，從左起為第一列，列選信號是由一 個4位向量 SEL3.0控制；行選信號為H0H15,是由16個行信號組成的，每一行由一個單獨的位來控制，高電 平有效。該方案很容易實現(xiàn)，而且占用FPGA的資源較少。但是由于其實現(xiàn)方式的局限性，只能實現(xiàn)漢字的滾 動顯示。四、進度計劃開題報告撰寫并上繳：第7學(xué)期第5 9周（2011.9.2610.28）； 畢業(yè)論文第一稿撰寫并上繳:期第 1019周第 7學(xué)(2011.10.31 2012.1.6)；畢業(yè)論文第二稿撰寫并上繳:第8學(xué)期第2012.4.6）；1 8 周(2012.2.13畢業(yè)論文第三稿撰寫并