冯云飞开题报告.doc
附表A1唐 山 学 院毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目：基于FPGA的LED汉字滚动显示器的设计 信息工程系应用电子技术系 别：_冯云飞专 业：_樊 艳姓 名：_指 导 教 师：_ 樊 艳辅 导 教 师：_2013年3月10 日题目类型（打选择）设计（ ）论文（ ）一、文献综述1923年，罗塞夫在研究半导体SiC时发现掺有杂质的P-N结，通电后会有光发射出来，由此研制出了发光二极管，但之后LED的应用一直不受重视。随着电子工业的快速发展，在60年代，显示技术得到迅速发展，人们研究出pdp激光显示、等离子显示板、LED液晶显示器、发光二极管LED等多种显示技术。由于半导体的制作和加工工艺逐步成熟和完善，发光二极管已日趋在固体显示器中占主导地位。LED之所以受到广泛重视并得到迅速发展，是因为它本身有很多优点，例如：亮度高、工作电压低、功耗小、易于集成、驱动简单、寿命长、耐冲击且性能稳定。目前LED正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高发光密度、发光均匀性和全色化发展。由LED点阵构成的LED显示屏具有视角大、亮度高、色彩艳丽的特点，广泛应用于城市公共广场、交通、企业形象宣传、商业广告中1。采用传统方法设计的汉字滚动显示器，通常需要使用单片机、存储器和制约逻辑电路来进行PCB（印制电路板）板级的系统集成2。由于单片机硬件资源的限制，未来对设计的变更和升级，总是要付出较多研发经费和较长投放市场周期的代价，甚至有可能需要重新设计。在以显示为主的系统中，单片机的运算和控制等主要功能的利用率很低，单片机的优势得不到发挥，相当于很大的资源浪费。随着电子设计自动化（EDA）技术的进展，基于可编程ASIC器件的数字电子系统设计的完整方案越来越受到人们的重视；FPGA（FieldProgrammable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物4。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。因此，本设计采用FPGA来实现LED汉字滚动显示器的设计。在了解FPGA 结构特点的基础上, 利用VHDL 语言描写出高效的电路描述实现性能优化的电路。VHDL 语言主要具有以下优点：VHDL 语言功能强大，设计方式多样; 强大的硬件描述能力; 很强的移植能力; VHDL 语言程序易于共享和复用5。VHDL 语言是一种描述、模拟、综合、优化和布线的标准硬件描述语言，因此可以使设计成果在设计人员之间方便地进行交流和共享，从而减小硬件电路设计的工作量，缩短开发周期6。本设计以FPGA芯片为载体，以QuartusII为软件开发工具，用VHDL语言来实现基于FPGA的LED汉字滚动显示器的模块化设计。二、设计（论文）主要内容本设计提出了一种基于FPGA的LED汉字滚动显示器的设计，分为硬件和软件两部分，其中软件部分采用VHDL语言编写代码实现在LED滚动显示多汉字信息，整个电路由五大部分组成：按键模块，时钟分频模块，存储汉字字模的ROM模块，移位模块及显示模块，可实现多种显示效果如闪烁、滚动、左移、右移、上移、下移等，最后送显示模块LED点阵显示汉字。具体设计内容如下：（1）LED汉字滚屏显示器硬件电路设计；（2）时钟分频模块、按键模块代码编写与仿真；（3）汉字存储模块、显示模块、移位模块代码编写与仿真；（4）电路焊接与调试；三、设计（研究）方案按键外部存储LED点阵FPGA芯片.图1 系统硬件设计框图整体设计分为硬件和软件两部分。硬件部分系统框图如图1所示，软件部分整个电路由五部分组成：时钟分频模块、存储汉字字模的ROM模块、按键模块、移位模块及显示模块。各个模块功能如下：（1）时钟分频模块时钟分频模块用于产生整个电路所需要的时钟及其对时钟的计数值。（2）存储汉字字模的ROM模块存储汉字字模的ROM模块用于存储待显示的汉字。（3）按键模块按键模块用于控制汉字显示方式。（4）移位模块移位模块在移位时钟及移位计数器作用下，根据要求进行相应的移位。（5）显示模块显示模块用来显示要输出的汉字或图形。 四、工作进度安排1. 文献检索及开题报告 第1-2周2. 对电路的整体功能进行分析并进行功能模块的划分 第3周3. LED汉字滚屏显示器硬件电路设计 第4周4. 分频模块.按键模块代码编写与仿真 第5周5. 汉字存储模块.显示模块代码编写 第6-7周6. 汉字存储模块.显示模块仿真 第8周7. 移位模块代码编写与仿真 第9周 8. 系统整体电路仿真与调试 第10周9. 毕业实习 第11周10. 硬件电路焊接与调试 第12周11. 毕业论文的撰写及修改 第13周 12. 毕业答辩 第14周五、主要参考文献1 付永庆，张林. 用EDA设计LED汉字滚动显示器 J. 电子产品世界，2001,72 孙振华，唐征兵. 基于FPGA控制的LED汉字滚动显示器设计 J. 现代电子技术，2010,333 钟蔚，袁臣虎等. 点阵式LED滚动汉字显示器的PROTEUS仿真设计 J. 单片机开发与应用，2008,624 李萍. LED分批汉字显示屏的PROTEUS仿真设计 J. 现代电子技术，2010,125 张丽敏. 基于QuartusII的FPGA/CPLD数字系统设计实例M，电子工业出版社，2007；6 罗苑棠. CPLD/FPGA常用模块与综合系统设计实例精讲M，电子工业出版社，2007。7 唐龙.基于FPGA的LED点阵显示字符设计J.科技风,20088 龙安国.基于单片机的LED汉字显示屏设计与制作J.现代电子术,2007,30六、指导教师意见签字： 年 月 日 七、系毕业设计（ 论文）工作领导小组意见 签字： 年 月 日说明：文献综述栏目字数本科生不少于1000字，专科生不少于500字。
