FPGA M07驱动LCD1602 display character例程源码与资料

这是例程


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M07_LCD1602 display character.zip (18.18 MB, 下载次数: 22)

2018-5-24 15:18 上传

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FPGA的1602例程
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Quartus 工程 qsf 文件管脚约束命令，把以下命令拷贝到新建 quartus 工程的 qsf 文件即可完成管脚约束（注
意信号名必须相同） ：

3  实验步骤
3.1  综合
（1）运行综合工具。   
（2）打开项目工程，项目工程存放于以软件开发工具命名的文件夹中。   
（3）编译运行或直接点击下载，下载 FPGA 软件到目标板。   
（4）查看软件运行效果
3.2  仿真
请参考视频讲解。
主要命令：   
切换仿真路径  cd {仿真库路径}    ，如：cd {F:\Verilog_demo\M06_Digital clock\clock\sim}；
  run 100us:仿真运行时间长度 100us ;
do wave.do：运行波形文件;
vlog ../src/*.v:编译 scr路径下的所有 v文件
vsim:开始仿真命令
quit –sim：退出仿真

4  实验结果
4.1  结果演示
4.1.1  MODELSIM  仿真演示

图表  2 modelsim 仿真波形
仿真时可以通过按比例修改数据通信时间长度，模拟真实通信协议，来缩短仿真时间。
4.1.2  MATLAB  数据分析
略。
4.1.3  开发板演示
通过以上的讲解，相信各位已经可以熟练驱动 LCD1602 了吧，在今后的使用中，可以试着将一些采集的数据
用1602 显示出来显示，比如传感器温度啊，时间啊，AD采集的电压值啊…等等。
4.2  特别说明


源程序如下:

1. //==========================================================================
   
2. //Filename  :lcd1602_ctl.v                                      
   
3. //modulename:lcd1602_inf                                       
   
4. //Author    :a fei                                                         
   
5. //Function  :驱动1602,包括初始化和数据的写，写入数据由用户定义                 
   
6. //==========================================================================
   
7. `timescale 1ns/1ps
   
8. 
   
9. module    lcd1602_ctl
   
10.    (
    
11. //sys_signal
    
12.     input               i_50m_clk    ,
    
13.     input               i_rst_n       ,
    
14. 
    
15.     input  [7:0]       i_disp_data   ,//写入的数据
    
16.     input              i_data_trig   ,//数据触发
    
17.    
    
18.     input               i_addr_trig1   ,//第一行地址触发信号
    
19.     input               i_addr_trig2   ,//第二行地址触发信号
    
20.     input [7:0]         i_addr        , //地址   
    
21.    
    
22.     output reg             o_lcd_rs      ,//1602端口
    
23.     output reg             o_lcd_rw      ,
    
24.     output reg             o_lcd_en      ,
    
25.     output reg   [7:0]     o_lcd_data
    
26.     );  
    
27. 
    
28.                               
    
29.      
    
30. //=============================================================================
    
31. //控制状态机状态
    
32. //=============================================================================     
    
33. parameter Idle        = 10'b0000000001 ;//
    
34. parameter Set_mode    = 10'b0000000010 ;//模式设置
    
35. parameter Disp_on_off = 10'b0000000100 ;//显示开和关
    
36. parameter Cursor      = 10'b0000001000 ;//光标设置
    
37. parameter Clear       = 10'b0000010000 ;//数据地址清零
    
38. parameter Stand_by    = 10'b0000100000 ;//准备就绪，初始化完成
    
39. parameter Wr_address1 = 10'b0001000000 ;//写第一行首地址
    
40. parameter Wr_data1    = 10'b0010000000 ;//写第一行数据  
    
41. parameter Wr_address2 = 10'b0100000000 ;//写第二行首地址   
    
42. parameter Wr_data2    = 10'b1000000000 ;//写第二行数据  
    
43. 
    
44. reg [9:0] crt_state , next_state ;
    
45. //=================================================================
    
46. reg [15:0] cnt_4000 ;//TC，en脉冲宽度 4000*20ns=80us
    
47. reg           data_trig ;
    
48. reg           addr_tirg1 ;
    
49. reg           addr_tirg2 ;
    
50. 
    
51. always@( posedge i_50m_clk or negedge i_rst_n )//
    
52.     if( !i_rst_n )
    
53.            cnt_4000 <= 16'b0 ;
    
54.     else if(crt_state!=next_state)
    
55.            cnt_4000 <= 16'b0 ;  
    
56.    else if(!data_trig &&i_data_trig)
    
57.             cnt_4000 <= 16'b0 ;
    
58.     else if( cnt_4000 == 16'd4000)
    
59.            cnt_4000 <= cnt_4000 ;
    
60.     else
    
61.            cnt_4000 <= cnt_4000 +1'b1  ;
    
62.            
    
63. reg [18:0]  time_cnt1 ;//5ms计时器，每个指令间隔
    
64. always@( posedge i_50m_clk or negedge i_rst_n )//
    
65.     if( !i_rst_n )
    
66.            time_cnt1 <= 18'b0 ;
    
67.     else if(crt_state!=next_state)
    
68.            time_cnt1 <= 18'b0 ;
    
69.     else if( time_cnt1 == 18'h3ffff)
    
70.            time_cnt1 <= time_cnt1 ;
    
71.     else
    
72.            time_cnt1 <= time_cnt1 +1'b1  ;         
    
73.            
    
74. 
    
75. //==================================================================
    
76. //检测数据、地址触发信号
    
77. 
    
78. 
    
79. reg[7:0]      disp_data ;
    
80. reg[7:0]      address   ;
    
81. reg[3:0]      data_cnt  ;
    
82. reg[15:0]     time_cnt2  ;
    
83. always@( posedge i_50m_clk or negedge i_rst_n )//
    
84.     if( !i_rst_n )
    
85.           data_trig <= 1'b0 ;
    
86.     else
    
87.           data_trig <= i_data_trig ;
    
88.          
    
89. always@( posedge i_50m_clk)
    
90.         disp_data <= i_disp_data ;  
    
91. 
    
92. always@( posedge i_50m_clk)         
    
93.        addr_tirg1 <= i_addr_trig1 ;   
    
94. 
    
95. always@( posedge i_50m_clk)         
    
96.        addr_tirg2 <= i_addr_trig2 ;   
    
97. 
    
98. 
    
99. always@( posedge i_50m_clk)         
    
100.         address <= i_addr ;
     
101.         
     
102. always@( posedge i_50m_clk)  //数据持续最小时间控制   
     
103.       if(crt_state==Wr_data1||crt_state==Wr_data2)
     
104.            if(! data_trig &&i_data_trig)
     
105.                   time_cnt2 <= 16'b0 ;
     
106.            else if(time_cnt2==16'hffff)
     
107.                   time_cnt2 <= time_cnt2 ;
     
108.            else
     
109.                  time_cnt2 <=time_cnt2+1'b1 ;
     
110.       else
     
111.               time_cnt2 <= 16'b0 ;
     
112. 
     
113. always@( posedge i_50m_clk) //数据个数计数器   
     
114.       if(crt_state==Wr_data1||crt_state==Wr_data2)
     
115.            if(! data_trig &&i_data_trig)
     
116.                   data_cnt <= data_cnt +1'b1 ;
     
117.            else
     
118.                   data_cnt <= data_cnt ;
     
119.       else
     
120.                  data_cnt <=4'b0 ;
     
121.         
     
122.         
     
123. //==================================================================
     
124. //状态转移                     
     
125. //==================================================================
     
126. reg [19:0] power_up_cnt ;//上电等待时间42ms
     
127. 
     
128. always@( posedge i_50m_clk or negedge i_rst_n )//
     
129.     if( !i_rst_n )
     
130.             power_up_cnt <= 20'b0   ;         
     
131.     else if(power_up_cnt==20'hfffff)//power_up_cnt==22'hff
     
132.            power_up_cnt<= power_up_cnt ;
     
133.     else
     
134.            power_up_cnt <= power_up_cnt + 1'b1  ;
     
135. 
     
136. //====================================================================
     
137. //????
     
138. //====================================================================
     
139. always@( posedge i_50m_clk or negedge i_rst_n )//     
     
140.     if( !i_rst_n )
     
141.             crt_state <= Idle ;
     
142.     else
     
143.             crt_state <= next_state ;
     
144. 
     
145. 
     
146. always@( *)  
     
147.       case(crt_state)
     
148.                  Idle : if(power_up_cnt==20'hfffff) //时间42ms到
     
149.                                  next_state = Set_mode ;
     
150.                         else
     
151.                                  next_state = crt_state ;
     
152.                                  
     
153.                  Set_mode: if(time_cnt1 == 18'h3ffff) //模式设置
     
154.                                  next_state = Clear ;
     
155.                            else
     
156.                                  next_state = crt_state ;
     
157.                 
     
158.            Clear   : if(time_cnt1 == 18'h3ffff)//清零
     
159.                            next_state = Disp_on_off ;
     
160.                      else
     
161.                            next_state = crt_state ;                 
     
162.                                   
     
163.                                
     
164.           Disp_on_off: if(time_cnt1 == 18'h3ffff)//显示开、关
     
165.                            next_state = Cursor ;
     
166.                        else
     
167.                            next_state = crt_state ;  
     
168.                            
     
169.           Cursor   : if(time_cnt1 == 18'h3ffff)//光标设置
     
170.                            next_state = Stand_by ;
     
171.                      else
     
172.                            next_state = crt_state ;
     
173.          
     
174.          
     
175.            Stand_by   :if(!addr_tirg1&&i_addr_trig1)//准备就绪
     
176.                            next_state = Wr_address1 ;
     
177.                        else if(!addr_tirg2&&i_addr_trig2)
     
178.                             next_state = Wr_address2 ;
     
179.                         else
     
180.                            next_state = crt_state ;
     
181. 
     
182.           Wr_address1   : if( !data_trig &&i_data_trig)//写第一行数据
     
183.                                next_state = Wr_data1 ;           
     
184.                            else
     
185.                                next_state = crt_state ;
     
186. 
     
187.            Wr_data1    : if(data_cnt==4'd6&&time_cnt2 == 16'hffff)  //写第一行数据，返回准备状态
     
188.                            next_state = Stand_by ;
     
189.                         else
     
190.                            next_state = crt_state ;                                                      
     
191.                            
     
192.          Wr_address2   : if( !data_trig &&i_data_trig)//第二行数据
     
193.                                  next_state = Wr_data2 ;            
     
194.                              else                                   
     
195.                                  next_state = crt_state ;           
     
196.            
     
197.            Wr_data2    : if(data_cnt==4'd4&&time_cnt2==16'hffff)  //第二行数据  
     
198.                              next_state = Stand_by ;                     
     
199.                           else                                                        
     
200.                              next_state = crt_state ;
     
201.                                                                   
     
202.         default :next_state = Idle ;
     
203.      endcase                    
     
204. 
     
205. 
     
206. //==================================================================端口输出
     
207. 
     
208. ///////lcd_rs，1写数据 ，0写命令
     
209. always@( posedge i_50m_clk or negedge i_rst_n )//     
     
210.     if( !i_rst_n )
     
211.            o_lcd_rs <= 1'b0 ;
     
212.     else if((crt_state ==Wr_data2||crt_state ==Wr_data1)&&cnt_4000<16'd4000)
     
213.            o_lcd_rs <= 1'b1 ;
     
214.    else
     
215.            o_lcd_rs <= 1'b0 ;
     
216.             
     
217. //==lcd_rw ，总是写
     
218. always@( posedge i_50m_clk)
     
219.        o_lcd_rw <= 1'b0 ;
     
220. 
     
221.    
     
222. 
     
223. //====lcd_en
     
224. 
     
225. always@( posedge i_50m_clk or negedge i_rst_n )//     
     
226.     if( !i_rst_n )
     
227.           o_lcd_en <= 1'b0 ;
     
228.     else if(crt_state==Stand_by)
     
229.           o_lcd_en <= 1'b0 ;
     
230.     else if(cnt_4000>5'd10&&cnt_4000<16'd3990)
     
231.            o_lcd_en <= 1'b1 ;        
     
232.     else                             
     
233.            o_lcd_en <=  1'b0 ;
     
234.             
     
235.             
     
236. //lcd_data ,?????            
     
237. always@( *)
     
238.        case(crt_state)
     
239.                Idle                      :  o_lcd_data = 8'h38 ;
     
240.                Set_mode                  :  o_lcd_data = 8'h38 ;//模式设置
     
241.         Disp_on_off               :  o_lcd_data = 8'h0e ;//显示开、关
     
242.         Cursor                    :  o_lcd_data = 8'h06 ;//光标设置
     
243.         Clear                     :  o_lcd_data = 8'h01 ;//清零
     
244.         Wr_address1,Wr_address2   :  o_lcd_data = address  [7:0]  ; //地址                                                
     
245.         Wr_data1 ,Wr_data2        :  o_lcd_data = disp_data[7:0]  ;//数据
     
246.          default :     o_lcd_data = 8'hff ;
     
247.         
     
248.        endcase  
     
249.       
     
250. endmodule            

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