FPGA课程设计报告
题目：基于CPLD的 1602字符液晶显示系统设计院系：信息与电气工程学院
班级：电子信息工程
学号：
学生姓名：
指导教师：
成绩：
2011 年7 月
基于CPLD的1602字符液晶显示系统设
计
一. 设计题目：
基于CPLD的1602 字符液晶显示系统设计
二．设计要求技术指标：
要求用1602 液晶显示字符；
显示内容：学号+英文姓名；
显示方式：流动显示，开关控制字符
流动速度及方向；具有暂停和清
屏的功能；
三．设计平台：
QUARTUSII软件MARS-1270 CPLD 1602 液晶
四．设计思路与设计步骤：
液晶指令介绍：
要想控制1602 液晶显示字符，首先需要弄清
楚1602 有那些可控管脚，
有哪些控制命令，如何控制其显示，如何控制其移动及如何控制其移动速度及方
（1）接口说明：
（2）基本操作时序：
A. 读状态：输入：RS=L，RW=H,E=H,输出：D B0--DB7=状态字
B.写指令：输入：RS=L，RW=L,E=下降沿脉冲，
DBO--DB7=指令码, 输出：无
C.读数据：输入：RS=H，RW=H,E=H输出：, D B0--DB7=数据
D.写数据：输入：RS=H，RW=L,E=下降沿脉冲，
DBO--DB7=数据, 输出：无
（3）指令集及其设置说明：
A. 清屏指令：
功能：<1> 清除液晶显示器即将DDRAM的内容全部填入"空白"的ASCII码20H;
<2> 光标归位，即将光标撤回液晶显示屏的左上方;
<3> 将地址计数器（AC）的值设为0。
B.进入设置模式指令：
功能：设定每次定入1位数据后光标的移位方向，并且设定每次写入的一个
字符是否移动。参数设定的情况如下所示：
位名设置
I/D 0= 写入新数据后光标左移1= 写入新数据后光标右移
S 0= 写入新数据后显示屏不移1= 写入新数据后显示屏整体右移1字符
C.显示开关控制指令：
功能：控制显示器开/ 关、光标显示/关闭以及光标是否闪烁。参数设定的情
况如下：
位名设置
D 0= 显示功能关1= 显示功能开
C 0= 无光标1= 有光标
B 0= 光标闪烁1= 光标不闪烁
D.设定显示屏或光标移动方向指令：
功能：使光标移位或使整个显示屏幕移位。参数设定的情况如下：
S/C R/L 设定情况
0 0光标左移1格，且AC值减 1
0 1光标右移1格，且AC值加 1
1 0显示器上字符全部左移一格，但光标不动
1 1显示器上字符全部右移一格，但光标不动
E.功能设定指令：
功能：设定数据总线位数、显示的行数及字型。参数设定的情况如下：位名设置
DL 0= 数据总线为4位1= 数据总线为8位
N 0= 显示1行1= 显示2行
F 0=5 × 7点阵/每字符1=5 × 10 点阵/每字符
F. 设定CGRAM地址指令：
功能：设定下一个要存入数据的CGRA的地址。M
DB5DB4DB3 为字符号，也就是你将来要显示该字符时要用到的字符地址。（000~111）（能定义八个字符）
DB2DB1DB0 为行号。（000~111）（八行）
G.设定DDRAM地址指令;
功能：设定下一个要存入数据的DDRAM的地址。
H.数据写入DDRAM或CGRAM指令：
功能：<1> 将字符码写入DDRA，以使液晶显示屏显示出相对应的字符M
<2> 将使用者自己设计的图形存入CGRA。M
DB7DB6DB5 可为任何数据，一般取“000”。
DB4DB3DB2DB1DB0对应于每行 5 点的字模数据。
2. 设计流程：
弄懂1602 中各种管脚及其控制方法以及各种指令的指令码后，就可以
进
行程序的编写了，首先整理一下编写流程：
设
3. 设计源程序：
library IEEE;
use use use entity lcd_1602 is
Port ( clk : in std_logic;
reset:in std_logic;
lcdrs : out std_logic; -- 读或写指令| 数据控制端
lcdrw : out std_logic; -- 读| 写控制端
lcden : buffer std_logic;
data : out std_logic_vector(7 downto 0);
key1: in std_logic; 拨码开关控制移动与不动；
key2: in std_logic);
初始化
end lcd_1602;
Architecture Behavioral of lcd_1602 is
Type state is
(set_qingping,set_nobusy,set_cursor,set_switch,set_ddram,write_data,s et_ddram1,write_data1,set_ddram2,write_data2,set_ddram3,write_data3,s et_ddram4,write_data4,set_ddram5,write_data5, set_ddram6,write_data6, set_ddram7,write_data7,set_ddram8,write_data8,set_ddram9,write_data9, set_ddram10,write_data10,set_ddram11,write_data11,set_ddram12,write_d ata12,set_ddram13,write_data13,set_ddram14,write_data14,set_ddram15,w rite_data15,set_ddram17,write_data17,set_ddram16,write_data16,set_ddr am18, write_data18,set_ddram19,write_data19,set_ddram20,write_data20, set_ddram21,write_data21,set_ddram22,write_data22,set_ddram23,write_d ata23,set_cgram,write_cgram,set_ddram24,write_data24,set_ddram25,writ e_data25,shift_cur,shift_display); -- 定义各种状态
type ram2 is array(0 to 7) of std_logic_vector(7 downto 0);
constant cgram:ram2:=(("00011111"),("00000100"),("00000100"), ("00011111"),("00000100"),("00000100"),("00000100"),("00011111")); -- 把“王”字字模写入数组；
signal current_state:state;
signal clkcnt: std_logic_vector(18 downto 0);
Constant divcnt:std_logic_vector(18 downto 0):="000000";
signal clkdiv: std_logic;
signal tc_clkcnt: std_logic;
signal clk_int: std_logic;
signal clkdiv2: std_logic;
signal clkdiv3: std_logic;
