FPGA实现LCD1602控制
目录
本工程采用野火征途PRO开发板，外接LCD1602部件进行测试。
注意！
本工程采用野火征途PRO开发板，外接LCD1602部件进行测试。
有偿提供代码！！！可以定制功能！！！
联系方式见底部
一、基础知识
1.1 引脚信息
| VSS | 电源地 |
| VDD | 电源正极 |
| V0 | 偏压（可不接或接地或接电位器调整电压） |
| RS | 寄存器选择（Register Select，选择数据或命令寄存器） |
| RW | 读/写 |
| E | 使能 |
| D0-D7 | 8位数据 |
| A | 背光正极 |
| K | 背光负极 |
1.2 指令
1.2.1 清屏
运行时间（250Khz）： 1.64 µs
功能：清DDRAM和AC值。
1.2.2 归位（返回）
运行时间（250Khz）： 1.64 µs
功能：AC= 0， 光标、画面回HOME位。
1.2.3 输入方式设置
运行时间（250Khz）： 40 µs
功能：设置光标、画面移动方式。
其中：I/D =1： 数据读、写操作后，AC自动增一；
I/D =0： 数据读、写操作后，AC自动减一；
S = 1：数据读、写操作，画面平移；
S = 0： 数据读、写操作，画面不动。
1.2.4 显示模式控制
运行时间（250Khz）： 40 µs
功能：设置显示、光标及闪烁开关。
其中：D表示显示开关：D = 1为开，D = 0为关；
C表示光标开关：C = 1为开，C = 0为关；
B表示闪烁开关：B = 1为开，B = 0为关。
1.2.5 光标、画面位移
运行时间（250Khz）： 40 µs
功能：光标、画面移动，不影响DDRAM。
其中：S/C = 1： 画面左移一个字符位；
S/C = 0： 画面右移一个字符位；
R/L = 1： 光标左移一个字符位；
R/L = 0：光标右移一个字符位。
1.2.6 功能设置
运行时间（250Khz）： 40 µs
功能：工作方式设置（初始化指令）。
其中：DL = 1：8位数据接口；
DL = 0：4位数据接口；
N = 1：两行显示；
N = 0：一行显示；
F = 1：5 × 10点阵字符；
F = 0：5 × 7点阵字符。
1.2.7 CG RAM地址设置
运行时间（250Khz）： 40 µs
功能：设置CG RAM地址。A5 ～ A0 = 0 ～ 3FH
1.2.8 DD RAM地址设置
运行时间（250Khz）： 40 µs
功能：设置DD RAM地址；
N = 0：一行显示，A6 ～ A0 = 0 ～ 4FH
N = 1： 两行显示，首行A6 ～ A0 = 00H ～ 2FH ，次行A6 ～ A0 = 40H ～ 67H
1.2.9 写数据
运行时间（250Khz）： 40 µs
功能：根据最近设置的地址性质，数据写入DD RAM或CG RAM内。
1.3 常用指令
'h38：功能设置（初始化指令，设置数据接口位数-1.3.6）
'h08：显示关闭（所有显示1.3.4）
'h01：显示清屏（清DDRAM和AC(AddressCount地址计数器)值-1.3.1）
'h06：显示光标及画面移动设置（控制读写后AC自动增减一，控制画面平移或不动-1.3.3）
'h0c：显示开及光标设置（控制显示开关，光标开关，闪烁开关-1.3.4）
'h18：画面左移（1.3.5）
1.4 内置字符与自定义字符显示原理
a) DDRAM就相当于显示映射，最多可以显示2行*40列=80个字符，但是屏幕上只支持显示2行*16列=32个字符，显示字符时直接把想要显示数字或字母的ASCII值赋给D0-D7即可。
b) CGROM中存储了00-ff个字符（其中00-07字符可以由CGRAM定义），用户将地址写入到DDRAM，相当于是把地址写入了CGROM中，然后CGROM将字符输出到DDRAM进行显示。
c) CGRAM可以存储自定义字符，下图为DDRAM数据，CGRAM地址与写入字模码之间关系
1、字符码（DDRAM数据）0 ~ 2位与CGRAM地址3 ~ 5位对应（要么是000，要么是001）；
2、CGRAM地址0 ~ 2位生成字模数据行位置（一个字符8行，一次输入一行，注意第八行为游标位置）
3、字符码3位的赋值状态并不影响用户自定义
4、用户自定义字符码的范围为00H ~ 07H或者08H ~ 0FH，也就是说字符码00H与08H对应同一 组用户自定义字符字模；
d) 自定义字符输入完毕后，将自定义字符的地址赋值给DDRAM即可显示自定义字符
| 字符码 | CGRAM地址 |
| 0x00 | 0x00-0x07 |
| 0x01 | 0x08-0x0f |
| 0x02 | 0x10-0x17 |
| 0x03 | 0x18-0x1f |
| 0x04 | 0x20-0x27 |
| 0x05 | 0x28-0x2f |
| 0x06 | 0x30-0x37 |
| 0x07 | 0x38-0x3f |
1.5 LCD1602初始化过程
a) 程序烧录到FPGA后首先复位15ms
b) 15ms后进入INIT初始化状态
c) INIT初始化状态分别写0x38 0x08 0x01 0x06 0x0c
每次写指令或数据间隔时间均远大于处理时间，故不用考虑读忙信号
二、部分代码
2.1 LCD1602循环滚动显示0-9-a-z-A-D
// -------------------状态机控制LCD数据/指令赋值
always @(posedge I_clk or negedge I_rst_n) begin
if (!I_rst_n) begin
O_lcd_data <= 8'd0;
end
else begin
case(S_state_c)
IDLE:begin O_lcd_data <= 8'h38; O_lcd_rs <= 0;end//初始化指令，设置lcd1602模式为8位数据接口；两行显示，5*7点阵（硬件限制）
S1:begin O_lcd_data <= 8'h01; O_lcd_rs <= 0;end//清屏（清DDRAM以及AC计数器）
S2:begin O_lcd_data <= 8'h06; O_lcd_rs <= 0;end//控制读写后AC自动增减一，控制画面不动
S3:begin O_lcd_data <= 8'h0c; O_lcd_rs <= 0;end//控制显示开，光标关，闪烁关
ROW1_ADDR:begin O_lcd_data <= 8'h80; O_lcd_rs <= 0;end
WRITE:begin O_lcd_data <= S_data_display; O_lcd_rs <= 1;end
ROW2_ADDR:begin O_lcd_data <= 8'hc0; O_lcd_rs <= 0;end
stop:begin O_lcd_data <= 8'h18; O_lcd_rs <= 0;end//控制画面左移
default:;
endcase
end
end2.2 LCD1602显示自定义字符“仰以殊观”
一开始用的字模软件生成的01序列，但是5*8点阵来显示汉字有点太挤了，看不出来字形，所以将“仰殊观”这三个汉字拆成了两部分，其中“仰”的第一部分用一个5*8点阵显示，第二部分和“以”的左边一个竖用一个5*8点阵显示，“以”的右边部分用一个5*8点阵显示，“殊观”两个字分别用两个5*8点阵显示
// -------------------字符显示寄存器S_data_display赋值
/*
向CGRAM写入数据
*/
always @(*) begin
case(S_char_cnt)
//-------------仰-------------
'd0: S_data_display = 8'h05;
'd1: S_data_display = 8'h0a;
'd2: S_data_display = 8'h1a;
'd3: S_data_display = 8'h0a;
'd4: S_data_display = 8'h0b;
'd5: S_data_display = 8'h0a;
'd6: S_data_display = 8'h08;
'd7: S_data_display = 8'h00;
//------------仰以------------
'd8: S_data_display = 8'h1d;
'd9: S_data_display = 8'h15;
'd10: S_data_display = 8'h15;
'd11: S_data_display = 8'h1d;
'd12: S_data_display = 8'h11;
'd13: S_data_display = 8'h11;
'd14: S_data_display = 8'h11;
'd15: S_data_display = 8'h00;
//-------------以-------------
'd16: S_data_display = 8'h04;
'd17: S_data_display = 8'h04;
'd18: S_data_display = 8'h14;
'd19: S_data_display = 8'h14;
'd20: S_data_display = 8'h14;
'd21: S_data_display = 8'h0a;
'd22: S_data_display = 8'h11;
'd23: S_data_display = 8'h00;
//-------------殊-------------
'd24: S_data_display = 8'h1f;
'd25: S_data_display = 8'h04;
'd26: S_data_display = 8'h0b;
'd27: S_data_display = 8'h15;
'd28: S_data_display = 8'h01;
'd29: S_data_display = 8'h02;
'd30: S_data_display = 8'h04;
'd31: S_data_display = 8'h00;
//-------------殊-------------
'd32: S_data_display = 8'h14;
'd33: S_data_display = 8'h1f;
'd34: S_data_display = 8'h04;
'd35: S_data_display = 8'h1f;
'd36: S_data_display = 8'h0e;
'd37: S_data_display = 8'h15;
'd38: S_data_display = 8'h04;
'd39: S_data_display = 8'h00;
//-------------观-------------
'd40: S_data_display = 8'h1f;
'd41: S_data_display = 8'h11;
'd42: S_data_display = 8'h0a;
'd43: S_data_display = 8'h04;
'd44: S_data_display = 8'h0a;
'd45: S_data_display = 8'h11;
'd46: S_data_display = 8'h00;
'd47: S_data_display = 8'h00;
//-------------观-------------
'd48: S_data_display = 8'h1f;
'd49: S_data_display = 8'h15;
'd50: S_data_display = 8'h15;
'd51: S_data_display = 8'h04;
'd52: S_data_display = 8'h0c;
'd53: S_data_display = 8'h15;
'd54: S_data_display = 8'h07;
'd55: S_data_display = 8'h00;
default:S_data_display = "P";
endcase
end
三、实测
3.1 LCD1602循环滚动显示0-9-a-z-A-D
这里采用的方法是将DDRAM的2行40列全部显示0-9-a-z-A-D(10+26+4=40)，然后让屏幕滚动起来
3.1.1 第一行显示0-9-a-z-A-D
LCD1602循环显示0-9-a-z-A-D（一）
3.1.2 第二行显示0-9-a-z-A-D
LCD1602循环显示0-9-a-z-A-D（二）
3.1.3 滚动显示
LCD1602循环显示0-9-a-z-A-D（三）
3.2 LCD1602显示自定义字符“仰以殊观”
这里采用的方法是用excel自己排列每个汉字的01序列，然后写入CGRAM中。
LCD1602显示自定义字符“仰以殊观”
四、联系我
原文地址：https://blog.csdn.net/qq_57320111/article/details/140648048
免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！