图1-1 方案一系统流程图

(1) 中心系统采用FPGA作为核心，FPGA和单片机虽然都是集成电路，但是FPGA是没有固定化的半集成电路，可以通过硬件描述语言再次进行设计，而单片机却不行，因为硬件是已固化电路。单片机、ARM、DSP等都是一条一条指令排队执行，FPGA是大规模电路，并行执行。所以效率极高，适合大规模集成电路操作。将外部数据输入到FPGA模块，根据FPGA扫描键盘结果，判定所需执行的步骤，对液晶显示屏实时刷新。虽然FPGA速度极快，但是应用到本课题还是有些大题小做，并且因为FPGA集成复杂度较高，经验不足者不易进行调试，可能会造成硬件实物焊接失败，也很难检查出问题所在。文献综述

(2)存储器因为要考虑断电保存数据，所以采用24c02芯片.

(3)显示方面需考虑电源电压、功耗、多功能显示、时钟频率、工作与储存温度等因素。所以本课题采用LCD12864.

(4)矩阵键盘是数据输入的关键，通过键盘向中心控制器输入用户信息，处理器根据信息判断下一步指令。并且我们采用非编码式键盘综合评价本方案软件偏难，硬件较易。

方案二：基于单片机的电路设计。整个系统与方案一的主要区别就是把FPGA换成单片机STC89C53，其他大同小异。如图1-2所示

图1-2 方案二系统流程图

方案二的关键所在把FPGA换成单片机，单片机是目前发展较为成熟的多功能集成固定化电路芯片，运用高新技术把具有数据运算执行能力的CPU、ROM、I/O、中断、计时等多种功能集合成一个微型计算机系统。本方案选择STC89C53，利用软件写入驱动单片机去扫描键盘按键状态，经过识别后向液晶显示器输送，进行实时刷新界面，达到与用户交互作用。且此方法不需要另填外接门电路，较为方便。单片机发展技术较为成熟，微处理效率极高且耗能少，易携带操作，性价比高[3]。显示模块LCD12864能够显示多层次信息，且对单片机I/O需口不是太多。来!自~751论-文|网www.751com.cn

方案比较：（1）从控制器方面：方案一以FPGA为系统的控制器，虽然FPGA速度运算优势明显，但是本设计并不需要涉及高速度，成本会增加性价比降低，同时电路焊接较为繁琐。方案二把单片机STC89C53作为核心，因为写入软件较为灵活，并且可查资料也很多，方便实现功能。

（2）存储和显示方面并没太大区别.综合比较方案二的性价比较高，方案一的优势并不能体现出来，不易实现