1.1.3  Quartus II

Quartus II 是由 Altera 公司推出的一款 FPGA 开发工具，它提供的设计环境与结构无关，设计者可以使用 Quartus II 软件完成设计流程的所有阶段，它是一个全面易用的独立解决方案。Quartus II 设计软件有着完整的多平台设计环境，可以方便地完成特定的设计，并且它提供了全面的可编程芯片系统（SOPC）的设计环境 [16]。

1.1.4  TS3点阵字库（字模）生成器

在开发嵌入式系统时，需要显示不同大小或类型字体的汉字。对于嵌入式系统，不太可能使用矢量字体，在此情况下，点阵字体的优点就体现出来了。因此，点阵字库生成器也就相应产生。

这款软件的使用需要预先下载一个字库，需要哪个汉字的点阵显示，只需要到字库中去查询即可，具有操作简单，方便简洁，支持语言种类多的优点。并且能够根据需要，调整点阵的大小，例如可以生成16*16点阵的‘南’字[18]。

 ‘南’的点阵图

如图1.1，‘南’字显示为16行，16列，刚好组成一个16*16的点阵，若要改变点阵大小，只需在设置中，改变相应的宽和高即可。

在实际生活中具有非常强大的应用性。

1．2  课题任务

1.2.1  课题任务及要求

掌握电子电路、数字信号处理等基本知识、熟悉可编程逻辑器件的本质原理，了解FPGA 的工作原理，掌握VHDL语言。

具体如下：

1、LED点阵显示电路原理的研究；

2、掌握QuartusII软件的使用，学会嵌入式逻辑分析仪SifnalTapII的调用；

3、完成显示驱动电路模型的建立与设计；

4、基于VHDL语言完成LED显示驱动电路的设计；

5、对电路系统进行编译及时序仿真，给出相应的仿真结果；

6、通过对FPGA器件的程序配置驱动LED点阵，从而完成相应字符的显示；

7、完成毕业设计论文。

1.2.2  课题功能总述 源[自[优尔^`论`文]网·www.youerw.com/

课题设计要求：完成LED点阵工作原理进行研究，完成基于EDA技术的显示驱动电路的设计，最后借助于相应的EDA软件进行系统功能仿真，并在FPGA可编程逻辑器件上输出原先存储在其中的“南，京，理，工”四个字。在此基础上能够循环显示南京理工四个汉字。

总体的方案设计：

1，预先存入四个字的信息，然后根据实验操作者的自身需求，利用四选一选择器，显示想要出现的汉字

2，能够自动显示四个汉字，先显示‘南’，经过设定的间隔时间后，显示‘京’，以此类推，分别自动显示四个汉字。

原理图：  实验的总体原理图

如图1.2所示，分别给列控制器和行控制器两个不同的信号，以保证最后能同时输出到显示器上面，同时给定显示器一个信号来驱动显示器读取数据。

1.2.3  LED模块

LED灯显示原理，发光二极管的特性，点阵如何显示：16×16点阵的显示屏上有256个发光二极管，在某一时刻LED点阵显示屏只有一行中指定的发光二极管发光。实验开发办上LED点阵显示屏采用共阴极发光二极管，LED点阵显示屏有行信号和列信号。如果要某一列的发光二极管亮，则该列驱动信号为高电平[17]。

  LED点阵模拟图

如图1. 3所示，当列信息为‘10000000000000000‘时，即读第一行信息‘1001000000000000’。 当出现其他情况时，也分别读取相应的数据。

1.2.4  74HC595驱动16*16点阵显示

74HC595引脚图，管脚图如图1.4所示：

图1.4  74HC595引脚图