《CPLD/FPGA实验》
实验报告
题 目： LED点阵实验 院 （系）： 信息科学与技术系 专业班级： 电信0902班 学生姓名： 学 号： 指导教师： 马玲
20 12 年 5 月 27 日
华中科技大学武昌分校制
实验六 LED点阵实验
一、实验目的
利用EDA技术实现16×16 LED点阵屏的的扫描和动态显示。
二、实验要求
能构显示字符和图形的动画效果，画面的转换速度大于60画面/S。
三、实验原理
首先对LED屏的显示方式给出方案论证。 （1）方案的提出
方案一:静态显示。所谓静态显示就是对LED电子显示屏中每一象素点都通过硬件单 独控制，整个LED电子显示屏的显示实际上就是所有LED的同时显示。
方案二:采用动态扫描法并行输出数据。所谓动态扫描法实际上是利用人眼的视觉暂 留现象而实现的一种显示方法。
方案三:采用动态扫描法串行输出数据。 （2）方案的比较
方案一的优点在于编程简单且硬件保证无闪烁。缺点：硬件利用率低，造成硬件成本 较高。例如一个16*16 的LED显示屏，如用8位锁存器，需32个，此外还有32个锁存器口地址所需的译码电路以及LED驱动电路。显然，这种硬件开销是不能接受的。
方案二与方案三同样采用动态扫描来实现LED电子显示屏的显示过程，显示效果并无 大的差别。方案二硬件规模较方案三为复杂，但软件操作实现简便。 本实验采用了采用动态扫描法并行输出数据的显示方法。
LED点阵的行为扫描选通信号、列为数据输入。显示采用逐行扫描方式，数据端不断输入数据，行扫描按一定顺序逐行选通，扫描一个周期（16次）产生一帧画面。图5.1以4×4共阴LED阵列为例，给出了LED阵列的组合方式，行选通低有效，数据高有效；数据端输入数据，选通行根据相应数据亮灯，接着送入第二行数据，选通第二行，依次完成一屏的扫描。
图2.6.1 LED阵列结构
实验结构框图如下所示：
Source1 ROM 列数据输出 CLK 分频 Source2 行译码选通
图2.6.2 实验结构框图
Source1模块用于产生ROM寻址信号，它的输出低4为Source2的输入，用于扫描同步。ROM大小为16×256，可存储16帧的数据。每输出16个字节，Source2的扫描循环一次。显示时每帧重复16次再转到下一帧的扫描。非门的作用是，当Source1有稳定的扫描数据输出后寻址输出数据和选通信号。ROM构造采用AD实验中同样的方法。PIN1M、Pin、Source1和Source2模块的构造采用文本输入方式。各个模块通过元件例化合并。
四、代码说明
五、引脚分配
图2.6.3 引脚分配
六、实验现象
七、实验总结
改变频率时要注意数值的据算，如果过快则会导致眼睛无法观测到，同时，还要注意程序延时的问题，会导致字体显示延后，使上下错位。