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教学:FPGA中如何显示16*16大小的字符

2022-09-28
来源:FPGA之旅

  一。 简介

  这是FPGA之旅设计的第十三例啦,本例是一个综合性的例程,基于OLED屏幕显示,和DHT11温湿度采集,将DHT11采集到的温湿度显示到OLED屏幕上。

  在开始本例之前,先补充一下,在上例中,代码中有个位置有错误,就是DHT11是先发送湿度然后发送温度,代码中给弄反了,已修改。

  显示效果如下

  二。 字体的显示

  字体的制作,以及如何将生成的字符数据添加到FPGA中,在上一例已经说明了,以及如何显示16*8的大小的字符,也就是不需要换行字符。本例中着重介绍如何显示16*16大小的字符,即在写入字符的过程中,需要有换行的操作,即切换page。本例的汉字大小为16*16,英文和数字为8*16大小的,即两种字体大小,这也是在显示过程中需要注意的点。

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  字符数据输出

  这部分,还是和上例中一样,不同的是额外添加了一个font_row参数,因为本例中使用的字符都是需要换行的,所以需要添加这个参数。

  always@(*)begin case(showfont_index) 'd0: showfont_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hB0 + show_y + font_row}; 'd1: showfont_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h00 + show_x[3:0]}; 'd2: showfont_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h10 + show_x[7:4]}; default: showfont_data_reg <= {8'h78,8'h40,fontdata}; //fontdata endcaseend

  如何使用这个参数进行换行呢?

  我们知道8*16大小的字符,一共用16个数据,每行占八个数据。所以这里需要先发送八个数据后,然后进行换行,将font_row参数加一,以及将showfont_index置0即可。在取字符的时候,需要注意,我们是根据showfont_index的值来取的,而换行后,这个参数置0了,这个时候,需要将font_row也用上,也就是还要加上8*font_row,这样就可以接着上次的位置继续取字符数据了。

  当font_size字符大小为0,即8*16时,showfont_index为10的时候,就需要进行换行了,3个设置显示地址数据 加 8个正好是10(11)。

  always@(posedge sys_clk or negedge rst_n)begin if(rst_n == 1'b0) font_row <= 1'b0; else if(onefont_finish == 1'b1) //一个字符显示完 font_row <= 1'b0; else if(font_size == 'd0 && showfont_index == 'd10 && write_done == 1'b1) font_row <= 1'b1; else if(font_size == 'd1 && showfont_index == 'd18 && write_done == 1'b1) font_row <= 1'b1; else font_row <= font_row;endalways@(posedge sys_clk or negedge rst_n)begin if(rst_n == 1'b0) showfont_index <= 'd0; else if(onefont_finish == 1'b1) showfont_index <= 'd0; else if(font_size == 'd0 && showfont_index == 'd10 && write_done == 1'b1) showfont_index <= 'd0; else if(font_size == 'd1 && showfont_index == 'd18 && write_done == 1'b1) showfont_index <= 'd0; else if(write_done == 1'b1 && ShowFont_req == 1'b1) showfont_index <= showfont_index + 1'b1; else showfont_index <= showfont_index;end

  取数据

  data <= data0[index + 'd8 * font_row];

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  多个字符显示

  这里只需要看这两行代码。每次一个字符显示完成后,font_index就加一,当显示完14个字符的时候,将ShowFont_finish拉高即可。比较容易。

  assign onefont_finish = ((showfont_index == (‘d10 + 'd8 * font_size)) && (font_row == 1'b1) && write_done == 1'b1) ? 1'b1 : 1'b0;assign ShowFont_finish = (onefont_finish == 1'b1 && font_index == 'd14) ? 1'b1 : 1'b0;

  三。 整体介绍

  本例中,OLED显示一共分为如下5个状态。在初始化完成后,屏幕显示的是杂乱无章的数据,所以在初始化完成后,要进行一次刷新,将OLED中的数据全部写0。然后进行显示固定不变的支符,例如像温度湿度这样的字符。然后进入空闲态,直到DHT11采集到数据后,就进入到数据显示状态,数据显示完成后,又回到空闲态。这是整个的一个流程。

  localparam OLED_INIT = 'd0; //初始化localparam OLED_Refresh = 'd1; //刷新,将oled全部写0localparam OLED_ShowFont = 'd2; //显示字符localparam OLED_IDLE = 'd3; //空闲localparam OLED_ShowData = 'd4; //显示数据

  总框图如下,可以看到在top模块,除了一些模块,还有一些其他的内容,这部分是专门针对DHT11的。测试过程中,发现每次采集数据的时间间隔不能太小,否则数据一直不变,查看手册后,得知两次采集的数据间隔不能小于1s,否则会有问题。

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