基于FPGA和VHDL的LED点阵汉字滚动显示设计方法

简介：
本研究探讨了利用FPGA及VHDL语言实现LED点阵上汉字滚动显示的设计方案，详细介绍硬件电路与软件编程技术。 汉字滚动显示器的传统设计通常采用单片机控制方式。虽然这种方案具有价格低廉、程序编程灵活等特点，但由于单片机硬件资源的限制，在未来的设计变更与升级中往往需要较多的研发经费及较长的时间周期，甚至可能需重新进行设计。此外，在以显示为主的系统中，由于单片机的主要功能利用率较低，其优势难以充分发挥，造成一定程度上的资源浪费。 采用EDA技术自顶向下的模块化设计方案，则可以借助如QualtusⅡ等开发软件将硬件描述语言VHDL程序固化于具备丰富I/O口、内部逻辑和连线资源的FPGA（现场可编程门阵列）中。这种技术具有设计效率高、集成度好、保密性强以及易于修改的优点，已成为当今数字系统设计中的主流方法。通过这种方式制作出的LED点阵控制器由于是纯硬件行为，在速度、可靠性及抗干扰能力方面表现优异，并且开发周期短。 1. EDA点阵显示汉字原理 以8×8 LED点阵为例，由64个发光二极管按照矩阵形式排列而成，每一行上的发光管有一个公共的阳极（或阴极），每一列上的发光管则具有一个共同的阴极（或阳极）。通常情况下采用动态扫描方式显示汉字或其他图形。这种扫描可分为点扫描、行等多种模式。