一種基于MCU+FPGA的LED大屏幕控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
該模塊采用VHDL有限狀態(tài)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),整個(gè)控制分為4個(gè)狀態(tài),其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖5所示。其工作過(guò)程如下:系統(tǒng)開(kāi)機(jī)進(jìn)入初始狀態(tài)ST0,單片機(jī)的寫(xiě)入使能端E為低電平,單片機(jī)從EEPROM中讀取數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到SRAM1,同時(shí)FPGA讀取SRAM2中的數(shù)據(jù);當(dāng)單片機(jī)數(shù)據(jù)寫(xiě)完一屏數(shù)據(jù)后E變?yōu)楦唠娖?,?dāng)FPGA從SRAM2中讀完數(shù)據(jù)、結(jié)束信號(hào)READ_END為低電平時(shí),進(jìn)入ST1狀態(tài)。
在ST1狀態(tài)下,若沒(méi)有新的數(shù)據(jù)寫(xiě)入則E保持高電平,FPGA讀取SRAM1的數(shù)據(jù),為靜態(tài)顯示;只有當(dāng)單片機(jī)的讀入控制信號(hào)E為低電平且READ_END為低電平時(shí),進(jìn)入ST2狀態(tài)。在ST2狀態(tài)下,單片機(jī)把數(shù)據(jù)寫(xiě)入SRAM2,同時(shí)FPGA讀取SRAM1的數(shù)據(jù),單片機(jī)數(shù)據(jù)寫(xiě)完后E變?yōu)楦唠娖剑?dāng)FPGA一屏數(shù)據(jù)讀完后READ_END為低電平,進(jìn)入ST3狀態(tài)。在ST3狀態(tài)下,如果沒(méi)有新數(shù)據(jù)寫(xiě)入E為高電平,F(xiàn)PGA讀取SRAM2中的數(shù)據(jù)。當(dāng)單片機(jī)有新的數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)E變?yōu)榈碗娖?,?dāng)FPGA一屏數(shù)據(jù)讀完后READ_END為低電平時(shí),重新進(jìn)入ST0狀態(tài)。通過(guò)這種周而復(fù)始的交替工作完成數(shù)據(jù)的寫(xiě)入與讀取,其端口程序如下:
ENTITY WRITEREAD_SEL IS
PORT(
REST:IN STD_LOGIC;
CLK:IN STD_LOGIC;
E:IN STD_LOGIC; 勃駁テ機(jī)寫(xiě)入標(biāo)記
WR:IN STD_LOGIC;勃駁テ機(jī)寫(xiě)控制信號(hào)
ADDR_WR:IN STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);勃駁テ機(jī)寫(xiě)地址信號(hào)
ADDR_RD:IN STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);勃捕戀刂沸藕
DIN:IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);勃駁テ機(jī)寫(xiě)入數(shù)據(jù)
READ_END:IN STD_LOGIC;勃捕烈黃潦據(jù)結(jié)束標(biāo)記
D1,D2:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);勃SRAM數(shù)據(jù)
AD1,AD2:OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);勃SRAM地址
WR1,WR2:OUT STD_LOGIC;勃SRAM的寫(xiě)控制信號(hào)
OE1,OE2:OUT STD_LOGIC; 勃SRAM的讀控制信號(hào)
DOUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));勃彩涑鍪據(jù)
END ENTITY WRITEREAD_SEL;
3.3 讀地址發(fā)生器
讀地址發(fā)生器主要產(chǎn)生外部緩存器SRAM1(SRAM2)的讀地址信號(hào),使系統(tǒng)能正確地從存儲(chǔ)器中讀取相應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。其地址最高位為0,其余地址分別為行地址(hang[30])、列地址(lie[60])、分區(qū)地址(qu[30])15位有效地址信號(hào)。在16個(gè)脈沖周期內(nèi)讀出在SRAM1(SRAM2)中的16字節(jié)數(shù)據(jù),其部分VHDL源程序如下:
ENTITY addressIS
PORT(
RDCLK:IN STD_LOGIC;勃捕戀刂肥敝有藕
CLR,ADDR_EN:IN STD_LOGIC;勃睬辶慵笆鼓蕓刂菩藕
READ_END:OUT STD_LOGIC;勃慘黃潦據(jù)讀完信號(hào)
ADDR_RD:OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0));勃膊生的讀地址信號(hào)
END ENTITY address;
評(píng)論