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 系 别：_________________________ 应用电子技术
专 业：_________________________ 冯云飞 姓 名：_________________________ 樊 艳 指 导 教 师：_________________________ 樊 艳 辅 导 教 师：_________________________
2013年
3月10 日
题目类型（打√选择） 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，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（Field－Programmable 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。 设计（ √ ） 论文（ ）
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 . 外部存储 按键 FPGA芯片 LED点阵 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，. 用EDA设计LED汉字滚动显示器 [J]. 电子产品世界，2001,7 [2] 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，2010,33 [3] 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，2008,62 [4] 李萍. LED分批汉字显示屏的PROTEUS仿真设计 [J]. 现代电子技术，2010,12 [5] 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,2008 [8] 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。
