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中北大学课程设计说明书学生姓名:张帅学号：1206024118学院: 仪器与电子学院专业: 微电子题目: 利用按键开关控制液晶显示器进行十六进制数字显示指导教师：焦新泉赵冬青2010年 6月 30日目录第一章、课程设计目的………………………………………………………………第二章、课程设计内容及要求………………………………………………………2.1、设计内容…………………………………………………………………………2.2、设计要求…………………………………………………………………………第三章、设计方案及实现情况………………………………………………………3.1、设计思路…………………………………………………………………………3.2、工作原理及框图…………………………………………………………………3.3、各模块功能描述及仿真结果……………………………………………………3.4、试验箱验证情况…………………………………………………………………第四章、课程设计总结………………………………………………………………第五章、参考文献……………………………………………………………………附录1：系统整体电路图…………………………………………………………… FPGA引脚分配图……………………………………………………………液晶显示屏说明书…………………………………………………………第一章课程设计目的1.学习操作数字电路设计实验开发系统，掌握液晶显示模块的工作原理及应用。
2.掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计方法。
3.学习掌握可编程器件设计的全过程。
第二章课程设计内容和要求2.1、设计内容用VHDL语言编写程序，实现利用按键开关控制液晶屏显示16进制数。
2.2、设计要求1．学习掌握按键开关控制模块、液晶显示模块的工作原理及应用；2. 熟练掌握VHDL编程语言，编写按键开关控制模块的控制逻辑；3. 仿真所编写的程序，模拟验证所编写的模块功能；4. 下载程序到芯片中，硬件验证所设置的功能，能够实现十六进制数字的显示；5. 整理设计内容，编写设计说明书。
按键液晶显示的工作原理
按键液晶显示器的工作原理是通过液晶分子的定向控制来实现图像的显示。
液晶显示器的主要部件包括两片平行的透明电极板和中间的液晶层。
液晶分子在没有外加电压时，处于无序排列的状态，无法光学传输。
而当适当的电压被施加到电极板上时，电场将使液晶分子朝一个方向定向，从而使光线可以通过。
根据液晶的种类和工作原理的不同，可以将按键液晶显示器分为两种：主动矩阵和被动矩阵。
在主动矩阵液晶显示器中，每个液晶点都由一个透明的薄膜晶体管（TFT）作为控制开关来驱动。
电压信号在不同的行和列之间交替切换，通过透明电极板和液晶层之间的液晶分子定向，控制光的通过与阻挡，从而形成图像。
而在被动矩阵液晶显示器中，每个液晶点由两个电极线交叉形成的矩阵来驱动。
当电压信号应用于液晶点的交叉位置时，液晶分子定向，从而形成图像。
无论是主动矩阵还是被动矩阵液晶显示器，都通过在不同的液晶点上控制电场的大小和方向，从而改变液晶分子的定向，使得光线可以通过或被阻挡，实现图像的显示。
MSP430F5529 实验指导书（V1.0）2014年10月27日东北林业大学机电工程学院“3+1”实验室实验一基础GPIO实验实验二键盘与液晶显示实验实验三时钟系统配置实验实验四看门狗与定时器实验实验五 AD/DA实验实验六比较器实验实验七 Flash实验实验八串行通信实验实验一基础GPIO实验【实验目的】1、熟悉CCS的基本使用方法；2、掌握MSP430系列单片机程序开发的基本步骤；3、掌握MSP430 IO口的基本功能。
【实验仪器】1、SEED-EXP430F5529v1.0开发板一套；2、PC机操作系统Windows XP或Windows 7，CCSv5.1集成开发环境。
【实验原理】CCS（Code Composer Studio）是 TI 公司研发的一款具有环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等功能的集成开发环境，能够帮助用户在一个软件环境下完成编辑、编译、链接、调试和数据分析等工作。
CCSv5.1 为 CCS 软件的最新版本，功能更强大、性能更稳定、可用性更高，是 MSP430 软件开发的理想工具。
SEED-EXP430F5529v1.0开发板上的有8个可操作的LED灯，与MCU的IO口对应关系如图1-1所示：图1-1 LED与MCU的IO对应关系电路我们可以通过控制单片机IO口的输出电平状态来控制各个LED灯的亮灭。
开发板上还有2个可操作的按键S1，S2。
如图1-2所示。
图1-2 按键电路我们可以通过读取与按键相连的IO口的输入电平状态来执行相应的操作。
此外，S1，S2还可以作为外部中断源，触发中断。
【实验内容】1、用调用头文件的方法，使能MSP430F5529开发板上的8个LED灯依次按顺序循环点亮；2、用按键S1控制开发板上LED1的亮灭状态（查询法）；3、用按键S2控制开发板上跑马灯的循环速度（中断方式）。
【实验步骤】内容1：使能开发板上的8个LED灯依次按顺序循环点亮1、打开CCSv5并确定工作区间，然后选择File-->New-->CCS Project 弹出图1-3对话框。
LCD液晶显⽰实验实验报告及程序实验三 LCD1602液晶显⽰实验姓名专业学号成绩⼀、实验⽬的1.掌握Keil C51软件与proteus软件联合仿真调试的⽅法；2.掌握LCD1602液晶模块显⽰西⽂的原理及使⽤⽅法；3.掌握⽤8位数据模式驱动LCM1602液晶的C语⾔编程⽅法；4.掌握⽤LCM1602液晶模块显⽰数字的C语⾔编程⽅法。
⼆、实验仪器与设备1.微机⼀台 C51集成开发环境仿真软件三、实验内容1.⽤Proteus设计⼀LCD1602液晶显⽰接⼝电路。
要求利⽤P0⼝接LCD1602液晶的数据端，~做LCD1602液晶的控制信号输⼊端。
~⼝扩展3个功能键K1~K3。
参考电路见后⾯。
2.编写程序，实现字符的静态和动态显⽰。
显⽰字符为第⼀⾏：“1.姓名全拼”，第⼆⾏：“2.专业全拼+学号”。
3.编写程序，利⽤功能键实现字符的垂直滚动和⽔平滚动等效果显⽰。
显⽰字符为：“1.姓名全拼 2.专业全拼+学号 EXP8 DISPLAY ”主程序静态显⽰“My information！”四、实验原理液晶显⽰的原理：采⽤的LCD显⽰屏都是由不同部分组成的分层结构，位于最后⾯的⼀层是由荧光物质组成的可以发射光线的背光层，背光层发出的光线在穿过第⼀层偏振过滤层之后进⼊包含成千上万⽔晶液滴的液晶层，液晶层中的⽔晶液滴都被包含在细⼩的单元格结构中，⼀个或多个单元格构成屏幕上的⼀个像素。
当LCD中的电极产⽣电场时，液晶分⼦就会产⽣扭曲，从⽽将穿越其中的光线进⾏有规则的折射，然后经过第⼆层过滤层的过滤在屏幕上显⽰出来。
1.LCD1602采⽤标准的14引脚（⽆背光）或16引脚（带背光）接⼝，各引脚接⼝说明如表：2.1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表所⽰：3.芯⽚时序表：4．1602LCD的⼀般初始化(复位)过程(1) 延时15ms。
(2) 写指令38H(不检测忙信号)。
(3) 延时5ms。
(4) 写指令38H(不检测忙信号)。
dsp⼩实验总结电⽓信息⼯程学院D S P技术与综合训练实验报告班级 09通信1W姓名陈学虎学号 09313112指导⽼师倪福银刘舒淇2012年9⽉27⽇⽬录实验1 ：发光⼆极管阵列显⽰实验 (2)⼀．实验⽬的 (2)⼆．实验设备 (3)三．实验原理 (3)四．实验步骤 (4)五．实验结果 (7)实验2 ：液晶显⽰器控制显⽰ (7)⼀．实验⽬的 (7)⼆．实验设备 (7)三．实验原理 (7)四．实验步骤 (9)五．实验结果与分析 (18)实验3 ：⾳频信号发⽣实验 (19)⼀．实验⽬的 (19)⼆．实验设备 (19)三．实验原理 (19)四．实验步骤 (20)五．实验结果 (23)实验4：有限冲激响应滤波器（FIR）和（IIR）算法实验 (23)⼀．实验⽬的 (24)⼆．实验设备 (24)三．实验原理 (24)四．实验步骤 (26)五，实验结果 (31)FIR实验结果如下： (31)IIR实验结果如下： (31)实验1 ：发光⼆极管阵列显⽰实验⼀．实验⽬的通过实验学习使⽤5509A DSP的扩展端⼝控制外围设备的⽅法，了解发光⼆极管阵列的控制编程⽅法。
⼆．实验设备计算机，ICETEK-VC5509-A实验箱（或ICETEK仿真器+ICETEK-VC5509-A系统板+相关连线及电源）。
三．实验原理1．EMIF接⼝：TMS320C5509DSP的扩展存储器接⼝(EMIF)⽤来与⼤多数外围设备进⾏连接，典型应⽤如连接⽚外扩展存储器等。
这⼀接⼝提供地址连线、数据连线和⼀组控制线。
ICETEK-VC5509-A将这些扩展线引到了板上的扩展插座上供扩展使⽤。
2.LED指⽰灯控制⽅法根据封装原理图可以看出：当芯⽚上的IO⼝置于0时，LED灯才会亮。
已知LED指⽰灯的控制寄存器CTRLED由DSP的扩展地址0x600802给出，这是⼀个只写的16位寄存器，低8位有效，它的0到7位分别控制指⽰灯LED1到LED8，每⼀个对应位置0就表⽰点亮该指⽰灯，置1表⽰熄灭该指⽰灯。
目录1 课程设计概述和要求 (1)1.1 课程设计要求与任务 (2)1.2 课程设计思路 (2)1.3 课程设计需要配置的环境 (3)2 系统设计 (3)2.1 设计框图 (3)2.2 元件解析 (3)2.2.1 LCD12864芯片……………………………………………………………４2.2.2 AT89C51芯片 (5)2.2.3 其他部件 (6)2.2.4 电路分析 (7)3 软件设计 (12)3.1 程序流程图 (12)3.2 程序代码 (12)4 系统的仿真与调试 (13)4.1 硬件调试 (13)4.2 软件调试 (14)4.3 软硬件调试 (14)5 总结 (14)附录1：程序代码附录2：12864LCD显示计算器键盘按键实验Proteus仿真图1 课程设计概述和要求1.1 课程设计任务与要求设计任务：利用AT89C51单片机结合12864LCD显示器设计计算器键盘按键。
设计要求1：本设计实现一个12864LCD显示12864LCD显示器设计计算器键盘按键2.利用AT89C51控制整个电路来实现. 显示12864LCD显示器设计计算器键盘按键，系统主要包括硬件和软件两部分。
重点就是各部分硬件的连接设计以及程序的编写。
本章讲述的就是系统硬件的设计，其中包括各模块的器件选择和电路设计。
将计算器按键上的信息传送至AT89C51主芯片之中，利用P2端口使之显示于12864LCD液晶显示屏上。
1.2 课程设计目的思路1、先把与题目有关的芯片资料找到，熟悉一下芯片资料2、把此程序的电路图看懂，了解一下它的实现原理，以及实现的功能。
3、分析一下此程序的各部分的功能，各零件的工作原理。
4、对程序进行调试，分析调试结果，观察并得出结论。
1.3 课程设计需要配置的环境1、一台主机，一台显示器2、Keil uVision3/Keil uVision4 应用程序软件3、ISIS 7 Professional 仿真软件4、老师交给的仿真电路图，及案例5、纸张，以及一些参考资料2 系统设计2.1．设计框图框图设计是为了能够从整体上把握系统的各个大的模块以及各个模块之间的联系。
一、课题名称 DSP实验—按键弹奏音乐及显示二、实验目的在硬件上，通过实验了解ICETEK –VC5509-A 评估板技术指标以及原理图和实物图。
对于试验箱的链接和使用及其原理，也有了一定的了解；在软件上，熟悉了DSP 开发集成环境Code Composer Studio的使用，了解Code Composer Studio3.1 软件的操作环境和基本功能以及DSP 开发系统和计算机与目标系统的连接方法。
学会了基本的编译和调试功能、观察窗口的使用。
三、实验内容及设计思想本次试验，主要完成了通过按键来弹奏音乐，单独按下1-6时，分别弹奏不同的音调，并且在液晶显示屏上显示相应的数字，当按下按键9时，自动弹奏一首指定的音乐，然后自动退出程序。
四、实验设备计算机，ICETEK-VC5509-A 实验箱（或ICETEK 仿真器+ICETEK-VC5509-A 系统板+相关连线及电源）。
DSP 教学实验箱结构图ICETEK –VC5509-A 原理框图五、实验原理1．EMIF 接口：TMS320C5509DSP 的扩展存储器接口(EMIF用来与大多数外围设备进行连接，典型应用如连接片外扩展存储器等。
这一接口提供地址连线、数据连线和一组控制线。
ICETEK-VC5509-A 将这些扩展线引到了板上的扩展插座上供扩展使用。
2．蜂鸣器：蜂鸣器由DSP 通用I/O 管脚输出控制，可将此管脚上的频率输出转换成声音输出。
5509A 的通用I/O 口S13 控制蜂鸣器的输出频率。
控制的方法是使用DSP 通用定时器设置S13 以一定的频率改变高低状态，输出方波。
对于通用定时器周期寄存器的设置，计数值为所需频率计数值的二分之一。
音乐的频率(C 调：C D E F G A B ^C1 2 3 4 5 6 7 ^1C: 264，297，330，352， 396，440，495，5283．蜂鸣器的连接：由于选用的蜂鸣器所需电流较小，所以采用将DSP 通用I/O 引脚直接驱动的方式。
摘要000单片机自20世纪70年代以来，以其极高的性价比，以及方便小巧受到人们极大的重视和关注。
本设计选用msp430f249芯片作为控制芯片，来实现矩阵键盘对LED数码管显示的控制。
通过单片机的内部控制实现对硬件电路的设计,从而实现对4*4矩阵键盘的检测识别。
用单片机的P3口连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P3.0－P3.3口作键盘输入的列线，以单片机的P3.4－P3.7口作为键盘输入的行线，然后用P0.0－P0.7作输出线，通过上拉电阻在显示器上显示不同的字符“0－F”。
在硬件电路的基础上加上软件程序的控制来实现本设计。
其工作过程为：先判断是否有键按下，如果没有键按下，则继续检测整个程序，如果有键按下，则识别是哪一个键按下，最后通过LED数码管显示该按键所对应的序号。
000关键字：单片机、流水灯、数码管、控制系统SCM since the nineteen seventies, with its high price, and a convenient compact attention and great concern. Thisdesign uses msp430f249 chip as the control chip, to realize the control of the LED digital tube display matrix keyboard. Through the internal control single chip to realize the hardware design of the circuit, so as to re alize the detection and recognition of 4*4 matrix keyboard. 4 * 4 matrix keyboard connected with the MCU P3 port, and the MCU P3.0 P3.3 port for a keyboard input, MCU P3.4P3.7 port as the lines of keyboard input, and then use theP0.0 P0.7 as the output line, by a pull-up resistor display different characters "0F on display". Control with software programs based on the hardware circuit to realize the design. The working process is: first to determine whether a key is pressed, if no key is pressed, it will continue to test the whole procedure, if a key is pressed, the000 Keywords: SCM, water lights, digital tubes, control system000键盘控制流水灯和数码管实验报告00目录000一设计的目的 (200)二任务描述及方案设计 (300)1. 任务描述 (300)2. 方案设计 (300)三硬件设计方案 (30)001. Msp430f149单片机的功能说明 (30)2. 显示器功能 (40)3. 复位电路 (40)4. 按键的部分 (40)5. 74HC573的特点 (4)0006. 流水灯和数码管电路原理图 (40)007. 元器件清单 (40)四程序设计方案 (50)001. 用IAR Embedded W orkbench软件编程序 (5)002. 仿真电路图 (60)五实物实验 (70)001. 实物图 (7)002. 测试结果与分析 (700)六结论 (11)000八参考文献 (16)000一、设计目的0001、进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课理论知识，培养学生设计、计算、绘画、计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能;0002、培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实践问题能力;003、培养学生的团队协作精神、创新意思、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。
#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define LCD_IO P2sbit KK1 = P3^2; //按键输入；sbit KK2 = P3^3; //按键输入；sbit LCD_RS = P3^5;sbit LCD_RW = P3^6;sbit LCD_EN = P3^7;uchar code LCD_line1[] = " The Counter";int idata mydata=0;/************************************************************** * 名称: Delay_1ms()* 功能: 延时子程序，延时时间为1ms * x* 输入: x (延时一毫秒的个数)* 输出: 无***************************************************************/ void Delay_1ms(uint x){uchar i, j;for(i = 0; i < x; i++) for(j = 0; j <= 148; j++);}/************************************************************** * 名称: lcd_bz( )* 功能: 测试忙碌子程序* 输入: 无* 输出: result***************************************************************/ bit lcd_bz(){bit result;LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();result=(bit)(P3&0x80);LCD_EN = 0;return result;}/*************************************************************** 名称: W_LCD_Com( )* 功能: 写指令子程序* 输入: com* 输出: 无***************************************************************/void W_LCD_Com(uchar com){while(lcd_bz());LCD_RS = 0; LCD_RW=0; LCD_EN = 0; // LCD_RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令LCD_IO = com; Delay_1ms(5); //下面用EN输入一个高脉冲LCD_EN = 1; Delay_1ms(5); LCD_EN = 0;}/*************************************************************** 名称: W_LCD_Dat( )* 功能: 写数据子程序* 输入: dat* 输出: 无***************************************************************/void W_LCD_Dat(uchar dat){while(lcd_bz());LCD_RS = 1; LCD_RW=0;LCD_EN = 0; // LCD_RS为高，LCD_RW为低时，可以写入数据LCD_IO = dat; Delay_1ms(5); //下面用EN输入一个高脉冲LCD_EN = 1; Delay_1ms(5); LCD_EN = 0;}/*************************************************************** 名称: W_LCD_STR( )* 功能: 写字符串子程序* 输入: *s* 输出: 无***************************************************************/void W_LCD_STR(uchar *s){while(*s > 0) {W_LCD_Dat(*s); s++;}}/*************************************************************** 名称: LCD_cursor( )* 功能: 设置光标位置子程序* 输入: pos* 输出: 无***************************************************************/void LCD_cursor(uchar pos) //LCD光标定位到处{W_LCD_Com(pos+0x80); //第一行地址是0x80}/*************************************************************** 名称: initial( )* 功能: 初始化子程序* 输入: 无* 输出: 无* 指令:#define LCD_AC_AUTO_INCREMENT 0x06 //数据读、写操作后，AC自动增一#define LCD_DISPLAY_ON 0x0C //显示开#define LCD_DISPLAY_DOUBLE_LINE 0x38 //两行显示***************************************************************/void initial(){W_LCD_Com(0x06|0x04);W_LCD_Com(0x0c|0x08);W_LCD_Com(0x38);W_LCD_STR(LCD_line1);}/*************************************************************** 名称: Main()* 功能: 主函数***************************************************************/void main(){bit flag;uchar temp;uchar pos;Delay_1ms(10) ;initial();while(1){pos=0x4f;if(mydata>255)mydata=0;else if(mydata<0)mydata=255;if(mydata>127) //把mydata当做-128~127的有符号数来显示{flag=1;temp=256-mydata;}else {temp=mydata;flag=0;}LCD_cursor(pos);W_LCD_Dat((temp%10)+'0');pos--;//光标左移（其实光标不显示，只是为了输出高位）Delay_1ms(10);if(temp/100 || temp/10){LCD_cursor(pos);W_LCD_Dat((temp/10)%10+'0');pos--;}Delay_1ms(10);if(temp/100){LCD_cursor(pos);W_LCD_Dat((temp/100)%10+'0');pos--;}if(flag){LCD_cursor(pos);W_LCD_Dat('-');//负号}else{ LCD_cursor(pos);W_LCD_Dat(' ');//清除负号（空格代替）}if(!KK1){while(KK2);while(!KK2);mydata++;}else if(!KK2){while(KK1);while(!KK1);mydata--;}} }。
LCD1602液晶显示实验1.实验原理1.1 基本原理1.1.1 1602字符型LCD简介字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。
1.1.2 1602LCD的基本参数及引脚功能1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图1-2所示：图1-2 1602LCD尺寸图1.1602LCD主要技术参数：显示容量: 16×2个字符芯片工作电压: 4.5~5.5V工作电流: 2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压: 5.0V字符尺寸: 2.95×4.35(W×H)mm2.引脚功能说明:1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表:表1-3引脚接口说明表编符号引脚说明编号符号引脚说明号1 VSS 电源地9 D2 数据2 VDD 电源正极10 D3 数据3 VL 液晶显示偏压11 D4 数据4 RS 数据/命令选择12 D5 数据5 R/W 读/写选择13 D6 数据6 E 使能信号14 D7 数据7 D0 数据15 BLA 背光源正极8 D1 数据16 BLK 背光源负极1.1.3 1602LCD的指令说明及时序1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表1-4所示：表1-4 控制命令表序号指令RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 清显示0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 光标返回0 0 0 0 0 0 0 0 1 *3 置输入模式0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S4 显示开/关控制0 0 0 0 0 0 1 D C B5 光标或字符移位0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *6 置功能0 0 0 0 1 DL N F * *7 置字符发生存贮器地址0 0 0 1 字符发生存贮器地址8 置数据存贮器地址0 0 1 显示数据存贮器地址9 读忙标志或地址0 1 BF 计数器地址10 写数到CGRAM或DDRAM）1 0 要写的数据内容11 从CGRAM或DDRAM读数1 1 读出的数据内容1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。
