3 模塊設計及時序仿真

　　3.1 時鐘計數(shù)產(chǎn)生模塊

　　時鐘計數(shù)產(chǎn)生模塊由1 kHz的輸人時鐘為基準，進行17位的循環(huán)計數(shù)CNT［16..O］。該時鐘，既是動態(tài)掃描顯示的時鐘，也是從ROM中取一個字8個字模的時鐘，對之進行的3位循環(huán)計數(shù)作為掃描顯示計數(shù)器和取一個字的字型碼計數(shù)器。CNT［16..O］中的CNT［9］是對該時鐘的1 024分頻，將其作為移位時鐘CNT_YW，周期約為l s。CNT［13…lO］作為4位的移位計數(shù)器，是對移位時鐘CLK_YW的計數(shù)，也是對移位位數(shù)的統(tǒng)計。16個狀態(tài)使一個漢字逐列移進點陣，又逐列移出。每經(jīng)過16個移位時鐘，將會顯示完一個漢字。CNT［16..14］作為3位的取字計數(shù)器。

　　CNT［16…14］&CNT［2..O］作為ROM地址發(fā)生器。

　　3.2 ROMZI模塊

　　利用LPM參數(shù)化模塊庫中單口ROM，利用QualtusⅡ中的MegaWizard Plug-In Manager定制而成，定制前首先要制作LPM ROM初始化文件，其中存儲待顯示漢字的字模數(shù)據(jù)，然后按照LPM MegaWizardPlug-In Manager的向?qū)崾荆Y(jié)合設計要求進行定制。

　　圖3為所定制ROM中的初始化漢字“元旦生日開心快樂”的字型碼。數(shù)據(jù)分配模塊MUX要求能在8個時鐘作用下，從ROM中讀出一行（一個漢字的8個字型碼）分別送到數(shù)據(jù)分配器中的WLl～WL8輸出端。圖4為數(shù)據(jù)分配模塊在掃描時鐘作用下讀取的字模數(shù)據(jù)，比較圖3和圖4可知，仿真結(jié)果正確，能滿足題目要求。

　　3.3 移位模塊YW

　　移位模塊YW是整個設計的核心，行掃描實現(xiàn)左移，是通過每來一個移位時鐘，將每一行的字模按位左移一位，掃描時鐘到來時送出移位后的新字模。通過8次移位，可將一個漢字移出點陣平面，按類似的道理，也可以將一個漢字經(jīng)8次移位后移進點陣平面。本例（圖2）中，CNT YW為移位時鐘的計數(shù)值，以WLl～WL8為欲顯示漢字的原始字模，L10～L80為移位后從列上送出的8行顯示字模信息，LLl～LL8為8個原始字模信息未送出位的暫存信號。設計中需要16個移位時鐘，通過前8個時鐘將WLl～WL8字模移進LED點陣平面，再經(jīng)后8個時鐘，將漢字又一位一位地移出。 移位設計參考文獻中有關(guān)移位寄存器的設計，分計數(shù)值為“0000“和非”0000“兩部分處理，對第一行字模的處理為：

　　其他行可按相同方法處理，具體參見如下的程序：

　　右移處理方法與上面左移相反，如對第一行可按如下方法處理：

　　上移時的部分程序按以下思路編制：L10～L70在CNT_YW為初態(tài)“0000”時，各信號均賦值X“00”，非初態(tài)時，均進行上移一位。即：L10《=L20;L20《=L30;…;L60《=L70;L70《=L80;對于L80，在漢字移進LED過程中即前8個狀態(tài)各移進一個新行，在移出LED即后8個狀態(tài)時，都補進X“00”。程序如下：

　　下移程序可按相反思路去編。

　　3.4 顯示模塊DISP設計

　　顯示模塊DISP是以CNT_SM為掃描計數(shù)器，是對1kHz進行三位循環(huán)計數(shù)，由前述的時鐘計數(shù)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生，WLl～WL8為待送出顯示的8個8位字型碼，由前述的移位模塊YW提供;SW［7..O］為行掃描輸出信號，連接至點陣的8個行;DATA［7..0］為行掃描時對應的列輸出字型碼，對外連至點陣的8列。該模塊參考文獻中數(shù)碼管動態(tài)顯示程序進行設計如下：

　　4 硬件實現(xiàn)

　　上述各模塊分別在QualtusⅡ中通過了仿真驗證，最后對整體設計進行了硬件驗證。將設計載入KH31001開發(fā)板的Cyclone工系列EPlC6Q-240C8FPGA器件中，實驗證明漢字滾動顯示掃描情況均正常，能夠按照預想進行移位顯示，這說明。FPGA的內(nèi)核硬件工作良好，可以正確地實現(xiàn)所要求的設計功能。