LCD muaj ntau yam zoo xws li ua hauj lwm tsawg tsawg, tsis muaj zog txaus, muaj ntau cov ntaub ntawv tso tawm, lub neej ntev, kev koom ua ke nrog yooj yim, yooj yim kev sib tsom, thiab tsis tshua muaj hluav taws xob electromagnetic. Nws tau tawm hauv kev siv tshuab thiab siv dav hauv cov xov tooj ntawm tes, PDA, thiab cov cuab yeej siv tes. Seev thiab lwm yam khoom siv hluav taws xob thiab khoom siv.
Lub koob yees duab ntawm LCD tsav yog qhov tseem ceeb ntawm cov kua siv lead ua kua teeb thiab yog ib qho kev sib tshuam ntawm lub tshuab computer (lossis MCU) thiab cov kua siv ua kua ua kua. Nws lub ntsiab muaj nuj nqi yog hloov cov theem thiab qhov nqis ntawm lub teeb meem uas muaj peev xwm ua rau cov electrodes ntawm cov kua siv lead ua kua zaub. Zaus thiab lwm yam tsis tsim kom tau AC tsav fais fab. Vim muaj qhov sib txawv loj hauv LCD cov lus qhia, cov lus pom zoo yog los tsim ib lub voj voog tsav rau txhua hom LCD. Xws li tus qauv tsim lub sijhawm thiab muaj kev rov qab ploj. Vim li no, nws tsim nyog los tsim tus qauv IP uas siv tau rau feem ntau me me ntawm lub leb LCD tsav, thiab nws yog qhov tsim nyog los daws qhov teeb meem no los ntawm multiplexing tus IP tub ntxhais. Tam sim no, tsuas yog Yu-Jung Huang thiab lwm tus los ntawm I-Shou University tau tsim IP cores uas tuaj yeem tsav LCDs ntawm qhov ntau thiab tsawg los mus ua kom tau qhov kev ua no los ntawm embedded embedded microprocessors nyob rau hauv qhov system. Txawm li cas los xij, qhov no nkag tau rau microprocessor embedded ua rau ntau txoj thiab kim dua. Tus tub ntxhais ntawm tus qauv ntawm tus tsav hluav taws xob tau tsim tsav tsheb rau cov leb sib txawv ntawm qhov sib txawv yog DVR siv FPGA, uas tuaj yeem kov yeej cov kev tsis zoo ntawm qhov kev sib txuas ntawm Circuit Court system thiab cov nqi siab.
IP tub ntxhais tsim qauv
Xam 1 IP txuj ci tsim teeb meem
IP tus tub ntxhais kawm khawm tshiab
Xam 2 IP tub ntxhais kev hloov tshiab
Kab tswj kev simulation kev simulation
Daim Duab 3 Kev Tswj Lom Kab Kev Txuas Simulation
Kem tswj kev simulation simulation
Xam 4 kem tswj kev ua haujlwm simulation
Tsim cov lus qhia
Yuav kom ua tau raws li qhov xav tau tiag tiag ntawm feem ntau ntawm cov ntawv me me ntawm daim duab hnub no, tus neeg tsav tsheb LCD tus ntiv tau tus IP ntsiab nti tsim hauv daim ntawv no muaj 64 COM (kab) thiab 64 SEG (sab) outputs, thiab muaj kev kub ceev 8-ntsis parallel MCU interface. Thiab tus serial interface, tus nti muaj RAM uas khaws cov ntaub ntawv tso tawm, thiab tau qhia tshwj xeeb uas tsim tau 10 kev tswj kav, tswj tau yooj yim thiab yooj ywm. Nws tsuas yog cov haujlwm tseem ceeb nram qab no:
1. Npaj qhov ntsuas lub sij hawm ntawm scan thiab tso tawm cov teeb liab cov ntaub ntawv rau cov kua siv lead ua kua;
2, txhawb kev sib txuas lus nrog MCU raws li daim npav;
3, muaj peev xwm tsav ntau hom LCD (n & T txwv m), n yuav ua tau ib qho kev nruam (n = 0 ~ 63), m tsuas tuaj yeem siv ntau yam ntawm 8 (m = 8k, k coj tus najnpawb xov tooj);
4. Txhawb lub cascade ntawm IP cores los tsav tsheb loj LCDs, cov kev txhawb nqa txog 4 IP tub ntxhais kev sib tw nyiaj txiag thiab cov nyiaj khib nyiab;
5, muaj peev xwm muab ntau yam ntawm cov tsav tso tawm qhov hluav taws xob kom hloov tau mus rau lwm tus li LCD;
6, los muab duab hauv-daim duab, cais qhov tso saib thiab lwm yam haujlwm.
IP tus qauv tsim
Nyob rau hauv daim ntawv no, raws li qhov "saum toj-down" tsim hom, ua ntej faib cov ntiv tes mus rau hauv hierarchical functions, thaum xa mus rau tus neeg tsav tsheb uas twb muaj tus qauv LCD, thiab muab cov "kev pabcuam" tsim los tsim ib co qauv. Thaum kawg, Raws li lub qauv tsim qauv, txhua lub module yog sib koom tes thiab tag nrho cov hauj lwm tseeb ntawm tus nti yog ua thiaj li ua tau raws li qhov yuav tsum tau ua ntawm cov qauv kev tsim.
system qauv
Tus qauv ntawm tus IP tub ntxhais tsim tsim nyob rau hauv daim ntawv no yog muaj nyob hauv daim duab 1. Tus IP ntxhais yog tsim los ntawm cov nram qab no modules: kab scan thiab column teeb liab tsav, theem shifter, presettable tooj nplhaib txee, cov ntaub ntawv ntim module, tswj logic module, tso saib cov ntaub ntawv RAM thiab chaw nyob hauv cov qauv ntawm qhov nruab nrab, MCU Interface module. Ib txhia ntawm cov qauv loj no kuj tuaj yeem raug muab faib ua ntau hauv cov kev pabcuam.
Txhua qhov qauv tsim
MCU interface module
Lub module MCU interface yog ib qho kev sib txuas lus ntawm kev sib txuas lus ntawm tus tub ntxhais IP thiab ib qho kev tswj sab nraud (MCU) thiab yog ib txoj hauv kev rau kev sib kis xov. Lub MCU sau cov lus txib, nyeem ntawv raws li, los yog qhia cov lus qhia ntawm tus tsav tsheb LCD los ntawm qhov interface no. Nyob rau tib lub sijhawm, lub interface kuj lees txais qhov kev hais kom tswj kev hais kom tswj, kom nyeem thiab sau ntawv thiab sab hauv kev khiav haujlwm. Lub nti yog siv los ntawm ntau txoj hauv kev ua ke nrog cov logic thiab tshwm sim los ntawm cov logic uas tshwm sim, uas tuaj yeem tau tshaj ob lub ntsiab mainstream MCU tswj cov teeb liab thiab kev txhawb nqa / parallel ob cov qauv siv lag luam.
Tus qauv no muaj ntau qhov kev siv rau hauv MCU interface ntawm tus qauv uas twb muaj tshwm sim hauv LCD, xws li tsheb npav (8-ntsis) sub-module, tus tibneeg hu tauj coob lub xeev nrhiav kev txheeb ze, kev nyeem / sau kev tswj -module, thiab MCU tso sub-module. Ib tug tshiab kab cascade thiab kem cascade tswj submodule tau raug ntxiv. Cov npav khiav ntaub ntawv yog siv rau cov ntaub ntawv sib txawv sab hauv thiab sab nraud; qhov kev paub txog kev hu xov tooj rau tibneeg hu tauj coob yog siv los txiav txim rau MCU, tsim cov teebmeem kev lag luam los ua haujlwm rau cov teebmeem nyeem ntawv thiab sau cov haujlwm thiab tau txais cov teebmeem sab nraud / sab nraud. kev nyeem thiab sau ntawv submodule yog siv los ua kom muaj tseeb Cov kev nyeem ntawv-sau ntawv sib luag; MCU tso sub-module ua haujlwm yog los ntawm kev siv logic, hauv chip ua "kev nyeem ntawv-hloov-sau", tso tawm MCU kom MCU ua tau lwm cov haujlwm tib lub sijhawm; thiab tus tshiab cascade controller Lub ntsiab kev ua haujlwm ntawm tus module yog kom ua tiav cov ntsiab lus xaus thiab sab kev sib tw ntawm IP cores. Mus txog 16 IP concatenations (4 kab thiab 4 qib twg) yuav tsum tau kev txhawb nqa. CS0 ~ CS1 yog qhov chaw nres nkoj tswj chaw nres tsheb, thiab CS2 ~ CS3 yog cov theem ntawm cov qib. Ob leeg tswj. Piv txwv, xav tias muaj ib qho LCD (128 & TImes; 256), uas tuaj yeem ua haujlwm los ntawm 8 IP cores. Thaum twg qhov kev nqis tes ua, CS yog 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, uas tuaj yeem hloov tau 2 & TImes; Tsav lub IP tus qauv tseem ceeb. Daim duab ntawm nws txoj kev npaj muaj qhia nyob hauv daim duab 2.
Muab cov ntaub ntawv hais txog RAM thiab chaw nyob rau qhov chaw cim
Qhov module no tsuas yog siv los khaws cov ntaub ntawv kom muab tso tawm, thiab ua raws li tus tsis nruab nrab ntawm lub MCU interface thiab cov tsav xwm lub teeb tsa kom paub meej cov zis tawm ntawm cov ntaub ntawv tso tawm.
Tus qauv no muaj ob qho kev pabcuam hauv qab: ib chav RAM thiab ibqho chaw nyob rau cov ntaub ntawv khaws cia. Ua ntej, qhov chaw nyob tom qab yog muab los ntawm qhov chaw nyob sab nraud, ib kem ntawm 8-ntsis RAM nco hlwb raug xaiv los ntawm qhov chaw nyob sab nraud decoder, thiab MCU nyeem / sau hauv qhov interface; ces, qhov chaw nyob hauv qhov chaw nyob rau hauv cov cim kev ntsuas hauv RAM hauv chav nyob ntawm kab. Ua ke nrog cov ntaub ntawv qhia txog latch Circuit Court, tag nrho cov kab ntawv cov ntaub ntawv yuav tau tso zis thiab tso tawm rau cov kua siv lead ua kua rau zaub los ntawm cov khoom siv hluav taws xob hauv tsheb.
Cov ntaub ntawv qhia ntaiv
Qhov module muaj ob txoj kab ke: tus lej ntawm tus lej tswj kom ruaj ruaj nruas phaj thiab tus tsav tsheb tuaj nruab nrab. Cov lej ntawm tus lej tswj qhov kev ua haujlwm yog tsim los ntawm k parallel 8-ntsis data latches. Lub ntsiab tseem ceeb yog ntiav cov ntaub ntawv ntawm cov ntaub ntawv lub tsheb thiab tso tawm los ntawm RAM mus rau RAM nyob rau hauv kev tswj teeb liab thiab moos teeb liab ntawm lub tswj logic module. Cov ntaub ntawv qhia txog lub npav ntawm lub npav me ntsis yog qhov latched nyob rau hauv cov ntawv teev lus muaj 8-ntsis. Cov ntaub ntawv 64-npav yuav tsum muaj 8 npaug thiab 8 khoom txhua lub sijhawm. Tus tsav tsheb ntes rau sab nraud yog ib txoj kab 64-ntsis tsav ua los ntawm 64 1-ntsis kev sib txuas hauv kev ua haujlwm. Nws lub luag haujlwm yog los muab cov ntaub ntawv 8 8-ntsis hauv qab tswjhwm thiab lub teeb liab lub sijhawm ntawm kev tswj logic module. Cov ntaub ntawv m-ntsis uas xa mus rau hauv lub latch yog nteg tas ib zaug, thiab tawm tswv yim rau sab nraum lub teeb liab electrode tsav tsheb.
Tswj cov logic module
Lub luag hauj lwm tseem ceeb ntawm cov qauv no yog tswj cov teeb meem cov ntaub ntawv xa tawm thiab xaiv cov xov tooj ntawm kab teeb meem. Cov lej qhia txog tus lej ntawm tus lej hauv qab tus qauv, tus tsav lub siab, thiab lub moos generator tuaj yeem tswj tau los ntawm tus lej ntawm tus lej ntawm cov naj npawb ntawm kev tswj M mus cuag cov kev siv rau ntau qhov luaj li cas ntawm LCD. Raws li qhov xav tau, los ntawm kev siv ntau qhov tseem ceeb rau cov lej ntawm cov naj npawb ntawm qib M, nws tswj tau ntau npaum li cas tus naj npawb tswj kev ua haujlwm nyob rau hauv kev ua hauj lwm hauv lub xeev, thiab lwm tus latch yog teem rau lub xeev tsis txaus. Cov ntaub ntawv nyob rau hauv cov ntaub ntawv xov xwm RAM yog latched rau hauv cov kab uas muaj cov lej tswj ntawm tus npav ntawm 8-ntsis cov ntaub ntawv lub npav thaum lub sij hawm voj voog, thiab tom qab ntawd latched rau lub latch tsav rau lub electrode tsav ntawm ib lub sij hawm hauv kev tswj ntawm lub teeb liab. Module input teeb liab. Ua li no, IP tub ntxhais muaj peev xwm siv qhov kev ua ntawm kev tswj cov xov tooj ntawm cov xaiv txhua. Thaum M yog "000", qhov tsawg dua 8 lub khoom (thawj latch) ntawm tus lej ntawm tus lej tswj kev lag luam, thiab lwm qhov yog tag nrho cov tsis muaj teeb meem, thiab cov kab uas muaj cov electrodes uas yog SEG0 ~ SEG7; thaum M yog "001" Qhov tsawg dua 16 lub khoom (thawj thiab ob qhov latches) ntawm kev khij sab nraud. Tag nrho lwm kab yog dawb. Cov kab ntawv sab nraud electrodes SEG0 ~ SEG15; thiab ua li ntawd, kom txog rau thaum txoj kab kev tswj sab nrauv 64. Tsuas yog sau tag nrho cov hauj lwm, cov kab hluav taws xob sib txuas yog SEG0 ~ SEG63.
Electrode tsav module
Tus qauv no muaj xws li plaub lub sub-modules: ib qho kev sib txuas ntawm tus cab scan electrode tsav tsheb, ib lub teeb liab sab xa hluav taws xob xauv sab nraud, ib qho kev hloov siab, thiab ib qho xov tooj uas muaj suab thaj.
Cov kev ua haujlwm ntawm cov theem qis yog hloov cov voltage ntawm cov teeb liab logic rau qhov tseeb LCD tsav hluav taws xob los ntawm kev teeb liab tswj cov teeb liab thiab cov zis rau kev tsav tsheb raws li qhov tseeb cov ntawv thov; lub luag hauj lwm ntawm kev ua tiav xaim hluav taws xob hauv kev tsav tsheb sub module yog los muab cov kab hluav taws xob uake nrog Ib lub sij hawm ntawm qhov teeb meem ntawm lub tshuab teeb liab; kev ua haujlwm ntawm cov teeb liab sab electrode tsav sub-module yog siv cov ntaub ntawv los ntawm lub latch mus rau cov kab uas coj los rau sab electrode, thiab lub teeb liab ntawm lub kab electrode los tsim cov AC tsav tsheb fais fab, li tsav cov zaub ntawm lub LCD ntaus. Cov naj npawb ntawm cov xov tooj sib txawv uas yuav ua tau preset tuaj yeem tswj tau cov xov tooj ntawm cov kab xoo ntawm tus kab hlau npoo ntawm tus lej naj npawb tswj N (S0 ~ S5) kom hloov cov ntxaij lim dej ntawm qhov ntau thiab tsawg dua, rau cov kev xav tau tiag tiag. Tswj cov naj npawb ntawm cov naj npawb rau ib txoj hauj lwm thiab tag nrho lwm cov electrodes yog kaw. Nyob rau hauv kev tswj ntawm txoj kab ntawm lub xov tooj kab xais, kev xaav tau ua kab ntawm kab, thiab lub voj voog tseem rov qab txog thaum tus nqi tshiab yog tawm tswv yim rau kab ntawv tswj kav thij N, thiab tus kab tshiab kab ntawm cov kab electrodes yog luam ua ib kab- los ntawm kab ke. Piv txwv li, thaum lub teeb liab N siv tau "011011", tus naj npawb ntawm cov tshuab electrodes yog 27. Tus kab scan tsav sub-module generates ib cov teeb meem scan ntawm lub teeb electrodes COM0 COMCOM26, thiab lwm tus kab electrodes COM27 COMCOM63 yog txhua yam teeb rau ib qib qis. Yog hais tias lub tshiab teeb liab N yog "100011", lub tshuab scan electrode tsav sub-module generates ib qho kev voj voog loj zuj zus ntawm cov kab electrodes COM0 COMCOM34.
IP qhov system pib siv
Ua ntej, raws li cov saum toj no txhais thiab faib ntawm tag nrho lub cev muaj nuj nqi thiab tsim ntawm txhua lub module, txhua qhov kev ua hauj lwm module yog cais los ntawm VHDL lus; secondly, ntawm Xilinx lub tuam txhab FPGA lub cuab yeej, lub cuab yeej EDA ISE yog siv rau simulation thiab synthesis. Debug thiab optimize tus tsim; ces, siv VHDL los txheeb xyuas cov txheej txheem sab saum toj los txuas txhua module thiab ua qhov kev sib cav debugging thiab pov thawj; Thaum kawg, tau ib tus neeg tsav tsheb hauv LCD nrog 64 COM (kab) thiab 64 SEGs (kab) Cov zis, siab ceev 8-ntsis parallel MCU interface thiab serial interface, tus nti muaj RAM rau cov ntaub ntawv tso tawm, thiab muaj peev xwm ua tau cascaded los tswj CS kom nthuav cov cascade kom tau raws li tus loj LCD, los ntawm cov kab lus tswj M thiab tus naj npawb ntawm kab tswj lub davhlau ya nyob twg N kom haum rau ntau thiab tsawg ntawm LCD.
Simulation thiab pov thawj
Tsab ntawv xov xwm no siv Xilinx simulation software ISE ua lub cuab tam simulation kom paub tseeb tias tus IP tsim tsim muaj hauv ob kauj ruam.
Ua ntej, daim ntawv no ua ntej pib ua haujlwm ntawm txhua tus qauv ntawm tus IP tub ntxhais (nrog rau kev ua nrog cov hauv qab). Tom qab ntawd, xa mus rau kev ua haujlwm ntawm tus nti, tag nrho nti yog simulated raws li ib tug tag nrho. Cov duab 3 thiab 4 qhia tau tias simulation tau siv ISE los simulate cov kab thiab kab tswj kev tswj ntawm tag nrho cov tub ntxhais IP. Hauv daim duab, CLK thiab CLK1 yog cov ntaub ntawv sib kis tswj cov ntaiv thiab kab ntawm electrode scan pulses ntawm tus MCU interface module, feem ntau; M thiab N yog cov kev tswj kev xaiv rau lub sab thiab kab electrodes, raws li; qhov tsawg ob thiab siab ob qho khoom ntawm CS yog cascaded feem. Cascade tswj xaus nrog txhua.
Lub simulation tshwm sim hauv Xam 3 thiab Daim Duab 4 qhia txog:
1. Thaum RESET siab, IP tub ntxhais tseem nyob hauv lub xeev thawj zaug los yog xeev; thaum WRITE siab, IP tub ntxhais tseem nyob hauv kev ua hauj lwm hauv lub xeev thiab tuaj yeem tau txais cov ntaub ntawv tso tawm.
2. Nyob rau ntawm qhov nce ntawm lub moos CLK, MCU sau tias 8-ntsis cov ntaub ntawv tso tawm rau IP tus tub ntxhais RAM thaum mus tib yam ntawm qhov interface; nyob rau ntawm ntug kev ntawm lub moos CLK1, kab rov tav ntawm scan tsav tsheb electrodes theem zuj zus ntawm scan pulses, thiab sab nraum lub teeb liab electrodes yuav muab cov ntaub ntawv hauv RAM. Tsim tawm ntawm SEG.
3. Cov naj npawb ntawm cov tswj kev tswj tau hloov cov naj npawb ntawm cov electrodes luam tawm. Thaum tus nab npawb ntawm pawg tswj kev xaiv tus N yog "3E", ib lub luam qhov teeb meem tawm ntawm COM0 ~ COM61. Raws li muaj nyob hauv daim duab. 3, nyob rau thawj kab xais lub teeb liab, lub teeb liab ntawm lub tshuab hluav taws xob yog tso rau hauv electrode COM61, thiab cov kab hluav taws xob uake yog khij kab los ntawm kab hauv kev tswj ntawm kev tsav tsheb uake; Thaum lub xya kab xais lub teeb liab raug nkag, N ua "22", qhov teeb meem ntawm lub tshuab xaj hluav taws xob tawm ntawm cov kab xev electrode COM33, thiab kev txiav txim siab zuj zus.
4. Sab nraud ntawm cov najnpawb ntawm tus xovtooj muaj peev xwm pauv cov xovtooj ntawm cov kab ntawv sab nraud. Thaum tus nab npawb ntawm pawg xaiv dav hlau M "110", SEG electrode yog 48 tawm ntsis; thaum M yog "010", qhov kev tso zis ntawm SEG ua 16 khoom; thaum M yog "101", cov zis ntawm SEG ua 40 khoom. ; Thaum M yog "100", qhov kev tso zis ntawm SEG ua 32 khoom.
Nyob rau hauv daim ntawv no, cov hauj lwm ntawm kem tooj tswj, kab kev tswj, thiab kev sib tw ntawm cov tub ntxhais hluas tau txais kev tshawb xyuas thiab tshawb xyuas tseeb. Tsuas qhov chaw tsuas yog piav qhia txog tus lej ntawm tus lej thiab tus lej tswj kev ua haujlwm.
Xaus
Daim ntawv no thaam kev tsim cov qauv ntawm tus npav LCD tus tsav tsheb tus IP. Raws li lub tswv yim saum toj-down tsim, tus nti faib rau cov khaubncaws sab nraud povtseg thiab txhua yam haujlwm ntawm tus nti yog kuaj xyuas. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv pov thawj ntawm cov nti, daim ntawv no yuav pom cov lus VHDL kho vajtse kom paub tseeb tias cov kev ua logic thiab kev sib raug zoo ntawm qhov Circuit Court. Tus neeg tsav lub tshuab LCD siv tus qauv tsim muaj txiaj ntsig thiab nws muaj kev txav chaw zoo, thiab tau yooj yim siv rau ntau hom kev qhia vaj huam sib luag hauv cov ntaub ntawv siv cov twj siv twj thiab PDA thiab lwm yam khoom.
