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CPLD的LED点阵显示控制器

1、系统结构及工作原理

LED点阵显示控制的传统方式是采用单片机或系统机作为CPU来实现,当系统显示的信息比较多时,由于单片机的输入/输出端口(I/O)有限,采用此方式的成本将大大增加,系统和程序的设计难度也急剧增加;而且,当系统完成后修改、改变显示方式或扩展时,所需改动的地方比较大,甚至有可能需要重新设计;另外,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,相当于很大得资源浪费。如果采用现场可编程逻辑器件作为CPU来设计控制器,选择合适的器件,利用器件丰富的I/O口、内部逻辑和连线资源,采用自顶而下的模块化设计方法,可以方便地设计整个显示系统。由于PLD器件的外围器件很少,且可以利用PLD的编程端口(可复用)进行在系统编程,使得系统的修改、显示方式的改变和扩展都变的非常简单、方便。

2、控制器设计及工作原理

从框图中可以看出,系统的关键在于控制器的设计。LED点阵显示数据地址的产生、点阵列扫描和需显示数据的配合以及点阵显示方式控制的实现都必须由控制器来实现。

3、系统扩展

以上为显示单个字符系统,若要同时显示多个字符时,可以按照图1加入虚线框内部分,并且模块addr1设计成addr16的格式,把AD4作为addr1的记数脉冲即可。按照EPM7128SLC84—15的资源(64个I/O口,2个全局时钟,1个全局复位和5个可复用专用端口,5000个等效逻辑门,192个内部寄存器),若不外部扩展译码器,可以有效控制约16个字符的显示;而采用外部译码器时,可以控制的字符数将大大增加,但须注意时钟CLK的频率需要提高,以视觉不能看到整个字符的闪烁为基准。

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