LCD屏显示数字

花岗小岩

本设计是利用FPGA控制LCD屏进行显示数字及图片的项目。其中FPGA只使用一个时钟，并不利用生成时钟，稳定性较好。
module LCD12864(
    input CLK,                        //系统时钟输入
    input RST_N,                //系统复位输入
    output reg LCD_RS,                //LCD的寄存器选择输出信号
    output LCD_RW,                //LCD的读、写操作选择输出信号
    output LCD_E,                //LCD使能信号
    output reg [7:0]LCD_D,        //LCD的数据总线（不进行读操作，故为输出）
    output PSB,
    output RST_LCD        
);

reg CLK_LCD;                        //LCD时钟信号
reg [23:0]cnt;

assign PSB = 1;
assign RST_LCD = 1;
// CLK频率为50MHz, 产生LCD时钟信号, 10Hz
always @(posedge CLK or negedge RST_N)
begin
    if (!RST_N)
    begin
        cnt <= 24'b0;
        CLK_LCD <= 0;
    end
    else if(cnt == 2499999)
    begin
        cnt <= 0;
        CLK_LCD <= ~CLK_LCD;
    end
    else
        cnt <= cnt +1'b1;
end

reg        [8:0] state;                                //State Machine code
parameter IDLE                 = 9'b00000000;                //初始状态，下一个状态为CLEAR
parameter SETFUNCTION        = 9'b00000001;                //功能设置：8位数据接口
parameter SETFUNCTION2        = 9'b00000010;               
parameter SWITCHMODE        = 9'b00000100;                //显示开关控制：开显示，光标和闪烁关闭
parameter CLEAR                = 9'b00001000;                //清屏
parameter SETMODE             = 9'b00010000;                //输入方式设置：数据读写操作后，地址自动加一/画面不动
parameter SETDDRAM            = 9'b00100000;                //设置DDRAM的地址：第一行起始为0x80/第二行为0x90
parameter WRITERAM            = 9'b01000000;                //数据写入DDRAM相应的地址
parameter STOP                = 9'b10000000;                //LCD操作完毕，释放其控制

reg flag;                //标志位，LCD操作完毕为0
reg [4:0]char_cnt;               
reg [7:0]data_disp;

assign LCD_RW = 1'b0;                                //没有读操作，R/W信号始终为低电平
assign LCD_E  = (flag == 1)?CLK_LCD:1'b0;        //E信号出现高电平以及下降沿的时刻与LCD时钟相同

always @(posedge CLK_LCD or negedge RST_N)        //只有在写数据操作时，RS信号才为高电平，其余为低电平
begin
    if(!RST_N)
        LCD_RS <= 1'b0;
    else if(state == WRITERAM)
        LCD_RS <= 1'b1;
    else
        LCD_RS <= 1'b0;
end

// State Machine
always @(posedge CLK_LCD or negedge RST_N)
begin
    if(!RST_N)
    begin
        state <= IDLE;
        LCD_D <= 8'bzzzzzzzz;
        char_cnt <= 5'b0;
        flag <= 1'b1;
    end
    else begin
        case(state)
            IDLE:
            begin
            state <= SETFUNCTION;
            LCD_D <= 8'bzzzzzzzz;
        end
        SETFUNCTION:
        begin
            state <= SETFUNCTION2;
            LCD_D <= 8'h30;                // 8-bit 控制界面，基本指令集动作
        end
        SETFUNCTION2:
        begin
            state <= SWITCHMODE;
            LCD_D <= 8'h30;                // 清屏               
        end
        SWITCHMODE:
        begin
            state <= CLEAR;
            LCD_D <= 8'h0c;                // 显示开关：开显示，光标和闪烁关闭
        end
        CLEAR:
        begin
            state <= SETMODE;
            LCD_D <= 8'h01;
        end
        SETMODE:
        begin
            state <= SETDDRAM;
            LCD_D <= 8'h06;                // 输入方式设置: 数据读写后，地址自动加1，画面不动
        end
        SETDDRAM:
        begin
            state <= WRITERAM;
            if(char_cnt == 0)                //如果显示的是第一个字符，则设置第一行的首字符地址
            begin
                LCD_D <= 8'h80;                //Line1
            end
            else                        //第二次设置时，是设置第二行的首字符地址
            begin
                LCD_D <= 8'h90;                //Line2
            end
        end
        WRITERAM:
        begin
            if(char_cnt <= 11)
            begin
                char_cnt <= char_cnt + 1'b1;
                LCD_D <= data_disp;
                if( char_cnt == 11 )
                    state <= SETDDRAM;
                else
                    state <= WRITERAM;
            end
            else if( char_cnt >= 12 && char_cnt <= 25)
            begin
                LCD_D <= data_disp;
                if(char_cnt == 25)
                begin
                    state <= STOP;
                    char_cnt <= 5'b0;
                    flag <= 1'b0;
                end
                else
                begin
                    state <= WRITERAM;
                    char_cnt <= char_cnt + 1'b1;
                end
            end
        end
        STOP: state <= STOP;
        default: state <= IDLE;
    endcase
end
end

always @(char_cnt)                        //输出的字符
begin
    case (char_cnt)
        6'd0: data_disp = "H";        //        第
        6'd1: data_disp = "e";        //        一
        6'd2: data_disp = "l";        //        行
        6'd3: data_disp = "l";        //        的
        6'd4: data_disp = "o";        //        显
        6'd5: data_disp = ",";        //        示
        6'd6: data_disp = "w";        //        内
        6'd7: data_disp = "o";        //        容
        6'd8: data_disp = "r";        //
        6'd9: data_disp = "l";        //        字符串变量形式
        6'd10: data_disp = "d";        //
        6'd11: data_disp ="!";        //               

        6'd12: data_disp = "w";        //        第二行的显示内容
        6'd13: data_disp = "w";        //
        6'd14: data_disp = "w";
        6'd15: data_disp = ".";        
        6'd16: data_disp = "o";
        6'd17: data_disp = "u";
        6'd18: data_disp = "r";
        6'd19: data_disp = "d";
        6'd20: data_disp = "e";
        6'd21: data_disp = "v";
        6'd22: data_disp = ".";
        6'd23: data_disp = "c";
        6'd24: data_disp = "n";
        default :   data_disp =  8'd32;
    endcase
end

endmodule