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摘要 LED 产业在 21 世纪得到了快速的发展，尤其是面对如今的节能减排问题，LED的节能，高效得到了充分发挥。根据此特点，本文讲述了一款基于FPGA的 LED大屏幕显示控制系统，系统的组成:一片FPGA芯片，一块 LED显示模块以及接口驱动电路，芯片采用了 ALtera公司的 CycloneIII-EP3C25F324C8 FPGA[1]芯片并且采用Nios II软核微处理器。本系统采用了 JTAG下载线，将上位机PC和FPGA核心板连接。 74HC154作为本系统的驱动电路。系统采用Verilog—HDL语言编写，从而有效实现外部输入信号的地址生成，选择，存储与动态控制等处理。与其他微处理器相比，本系统外围模块简单，可在线升级，稳定性好的特点。39649
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毕业论文关键字: FPGA LED Verilog 设计
Abstract In the twenty-first Century,the develpment of the LED industry has been developing quickly, especially facing energy-saving emission reduction problem now. LED energy saving, high efficiency has played an important role. According to this characteristic, this paper introduces design of the LED display control system based on FPGA, the component of the system with a FPGA chip, a LED display module and interface drive circuit, the chip using CycloneIII-EP3C25F324C8 FPGA[1] chip of ALtera company and the use of the Nios II soft core microprocessor. The system uses the JTAG download cable, the PC and FPGA core plate connection. One 74HC154 shift register consist of the driving circuit of the system. The system adopts Verilog HDL language, so as to effectively realizing the address generation, external input signal selection, storage and dynamic control process. Compared with other microprocessors, this system has the advantages of simple peripheral module, online upgrade, good stability.
Key Words: FPGA LED Verilog design
目录
摘要..I
AbstractII
1绪论..1
1.1研究背景与意义..1
1.2论文研究内容.2
2研究基础.3
2.1LED显示屏的工作原理..3
2.1.1LED显示屏设计..3
2.1.2LED的特性3
2.1.3LED显示屏工作原理.3
2.2FPGA开发技术.4
2.2.1FPGA简介.4
2.2.2FPGA的原理与特性4
2.2.2.1FPGA的基本原理4
2.2.2.2FPGA的主要特点.5
2.3FPGA的设计流程.6
2.4软件开发平台.6
2.5VerilogHDL硬件描述语言..7
2.5.1硬件描述语言概述..7
2.5.2VerilogHDL8
3系统硬件设计..9
3.1输入接口电路模块9
3.2输出接口电路模块.11
4系统软件设计..13
4.1时钟分频.13
4.2读写显示.16
4.3总体框架24
5系统调试与仿真..25
5.1语法错误.25
5.2电路模块化..25
5.3电路仿真与测试.27
5.4调试结果.29
6总结与展望.31
致谢.32
参考文献33
1 绪 论
1.1 研究背景与意义 进入新的世纪，伴随着科技的发展以及新照明技术的诞生，人们对城市环境的景观照明技术和艺术的功能的要求越来越高。特别是今年国家出台大气环境保护法以后，新型的照明工具 LED（发光二极管）发光产品以其独特的节能、环保、寿命长、应用广、控制简单，颜色丰富等与传统光源相比较的优势特点，使其在照明和装潢等领域逐渐收到大众的欢迎。但现存的大屏幕控制系统存在在几个潜在问题：
(1) 现在市场上的 LED大屏幕控制系统大多数厂家都采用全硬件电路控制，电路结构的设计工作量大，功能少，效率低下，在不同的季节还得进行调整灯光的时间和模式等参数； (2) 现存的 LED大屏幕颜色变换简单，不能有效达到从柔和渐变的过程，变化的颜色种类少，一般情况下只有 7种左右；