基于FPGA的液晶显示器驱动程序的设计（南华大学电气工程学院湖南衡阳421001）王彦陈琼申政琴摘要：文章介绍了用现场可编程逻辑器件FPGA来驱动字符型液晶显示模块（LCM），给出了用VHDL语言编写的时钟显示程序和FPGA驱动程序的仿真结果,并在Xilinx公司的SpartanⅡ系列的2sc100-6pq208芯片上调试通过。用FPGA来做液晶显示的驱动完全可以取代传统的利用单片机来驱动液晶显示，且抗干扰性好，可靠性高。关键词：现场可编程逻辑器件FPGA液晶显示器LCD硬件描述语言VHDL中图分类号:TP332.3文献标识码:BDesignoftheLCDDriveProgramBasedonFPGA(CollegeofElectricalEngineering,NanhuaUniversity,Hengyang,421001,Hunan,China)WangyanChenqiongShenzheng_qinAbstract:ItwillintroducehowtodrivetheLCMwithFPGA,giveademoClockdisplayedwithLCDwhichdescribedwithVHDLandthetimingoftheresultofthedesign,andachieveontheseriesSpartanII2sc100-6pq208ofXilinxcorporation.ItisprovedtobeeffectiveanditcantaketheplaceofMCUindrivingLCD,anditisanti-jammingandhashighreliability.Keyword:FPGALCDVHDL0.引言目前人类已经步入信息时代，人们信息的获取有80％来自视觉。各种信息最终都要通过信息显示来实现人机交换。由于液晶显示器件（LCD）具有低电压，微功耗，能使用CMOS电路直接驱动，使LCD结构便携化，应用个人化成为可能。LCD的出现不仅代替了部分其他显示器件，而且大大扩展了显示器件的应用范围。LCD产品是世界上最省电的显示产品。在便携式显示器中，LCD是最佳的选择。随着世界经济科技的发展和个人生活水平的提高，个人对显示器的需求将是五花八门，日新月异。LCD在这方面的市场开拓十分宽广。一.液晶显示的简介1.液晶显示的原理从电子学的角度来说，液晶显示器件的显示原理为：在外加电场的作用下，具有偶极矩的液晶棒状分子在排列状态上发生变化，使得通过液晶显示器件的光被调制，从而呈现明与暗或透过与不透过的显示效果。液晶显示驱动器的功能就是建立这种电场。本文主要介绍用现场可编程逻辑器件FPGA来驱动点阵字符型液晶显示模块(MDLS)。2.MDLS系列电路框图ER/WRSDB0DB7VDDV0LCDⅡLCD:VDM16268DRIVERVSS其中E是使能信号输入端,R/W是读/写操作选择1:读;0:写,RS是寄存器选择1:数据;0:指令,DB0～DB7是数据总线,VDD是+5V逻辑电源,V0是液晶驱动电源,VSS是电源地.3.MDLS字符型液晶显示模块指令集指令名称控制信号运行时间250KHZ功能RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0清屏00000000011.64ms清DDRAM和AC的值归位000000001*1.64msAC=0光标、画面回HOME位输入方式设置00000001I/DS40us设置光标，画面移动方式限制开关控制0000001DCB40us设置显示，光标及闪烁开/关光标,画面位移000001S/CR/L**40us光标，画面移动不影响DDRAM功能设置00001DLNF**40us工作方式设置（初始化指令）CGRAM地址设置0001A5A4A3A2A1A040us设置CGRAM地址DDRAM地址设置001A6A5A4A3A2A1A040us设置DDRAM地址读BF及AC值01BFAC6AC5AC4AC3AC2AXC1AC00us读忙BF值地址计数器AC值写数据10数据40us数据写入DDRAM/CGRAM读数据11数据40usDDRAM/CGRAM数据读出I/D=1：数据读/写操作后,AC自动增1S/C=1:画面平移一个字符位N=1:两行显示I/D=0:数据读/写操作后,AC自动减1S/C=0:光标平移一个字符位N=0:一行显示S=1:数据读/写操作,画面平移R/L=1:右移F=1:5*10点阵字符S=0:数据读/写操作,画面不动R/L=0:左移F=0:5*7点阵字符D:显示开关“1”-开；“0”-关DL=1：8位数据接口BF=1：忙C：光标开关“1”-开；“0”-关DL=0：4位数据接口BF=0：准备好B：闪烁开关“1”-开；“0”-关注：“*”表示任意值，在实际应用时一般认为是“0”。4.MDLS的信号真值表RSR/WE功能00下降沿写指令代码01高电平读忙标志和AC值10下降沿写数据11高电平读数据5.MDLS系列产品时序图写操作时序图从上面的时序图，可以清晰的看到数据写入的条件：寄存器Rs为高电平，读/写标志R/W为低电平，建立地址，接下来使能信号E为高电平，数据被写入，当使能端E为下降沿的时候数据被完全建立。从地址的建立、保持到数据的建立、保持的结束，整个过程需要的时间至少为355ns。关于MDLS...