FPGA中如何顯示16*16大小的字符

一. 簡(jiǎn)介

這是FPGA之旅設(shè)計(jì)的第十三例啦，本例是一個(gè)綜合性的例程，基于OLED屏幕顯示，和DHT11溫濕度采集，將DHT11采集到的溫濕度顯示到OLED屏幕上。

在開始本例之前，先補(bǔ)充一下，在上例中，代碼中有個(gè)位置有錯(cuò)誤，就是DHT11是先發(fā)送濕度然后發(fā)送溫度，代碼中給弄反了，已修改。

顯示效果如下

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二. 字體的顯示

字體的制作，以及如何將生成的字符數(shù)據(jù)添加到FPGA中，在上一例已經(jīng)說明了，以及如何顯示16*8的大小的字符，也就是不需要換行字符。本例中著重介紹如何顯示16*16大小的字符，即在寫入字符的過程中，需要有換行的操作，即切換page。本例的漢字大小為16*16,英文和數(shù)字為8*16大小的，即兩種字體大小，這也是在顯示過程中需要注意的點(diǎn)。

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字符數(shù)據(jù)輸出

這部分，還是和上例中一樣，不同的是額外添加了一個(gè)font_row參數(shù)，因?yàn)楸纠惺褂玫淖址际切枰獡Q行的，所以需要添加這個(gè)參數(shù)。

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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

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如何使用這個(gè)參數(shù)進(jìn)行換行呢？

我們知道8*16大小的字符，一共用16個(gè)數(shù)據(jù)，每行占八個(gè)數(shù)據(jù)。所以這里需要先發(fā)送八個(gè)數(shù)據(jù)后，然后進(jìn)行換行,將font_row參數(shù)加一，以及將showfont_index置0即可。在取字符的時(shí)候，需要注意，我們是根據(jù)showfont_index的值來取的，而換行后，這個(gè)參數(shù)置0了，這個(gè)時(shí)候，需要將font_row也用上，也就是還要加上8*font_row，這樣就可以接著上次的位置繼續(xù)取字符數(shù)據(jù)了。

當(dāng)font_size字符大小為0，即8*16時(shí)，showfont_index為10的時(shí)候，就需要進(jìn)行換行了，3個(gè)設(shè)置顯示地址數(shù)據(jù) 加 8個(gè)正好是10(11)。

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always@(posedge sys_clk or negedge rst_n)begin ?if(rst_n == 1'b0) ? ?font_row <= 1'b0; ? ?else if(onefont_finish == 1'b1) ?//一個(gè)字符顯示完 ? ?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

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取數(shù)據(jù)

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

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多個(gè)字符顯示

這里只需要看這兩行代碼。每次一個(gè)字符顯示完成后，font_index就加一，當(dāng)顯示完14個(gè)字符的時(shí)候，將ShowFont_finish拉高即可。比較容易。

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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;

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三. 整體介紹

本例中，OLED顯示一共分為如下5個(gè)狀態(tài)。在初始化完成后，屏幕顯示的是雜亂無章的數(shù)據(jù)，所以在初始化完成后，要進(jìn)行一次刷新，將OLED中的數(shù)據(jù)全部寫0。然后進(jìn)行顯示固定不變的支符，例如像溫度濕度這樣的字符。然后進(jìn)入空閑態(tài)，直到DHT11采集到數(shù)據(jù)后，就進(jìn)入到數(shù)據(jù)顯示狀態(tài)，數(shù)據(jù)顯示完成后，又回到空閑態(tài)。這是整個(gè)的一個(gè)流程。

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localparam ?OLED_INIT ? ? ?= ?'d0; ? ? ?//初始化localparam ?OLED_Refresh ? = ?'d1; ? ? ?//刷新，將oled全部寫0localparam ?OLED_ShowFont ?= ?'d2; ? ? ? ?//顯示字符localparam ?OLED_IDLE ? ? ?= ?'d3; ? ? ? //空閑localparam ?OLED_ShowData ?= ?'d4; ? ? ? ?//顯示數(shù)據(jù)

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總框圖如下，可以看到在top模塊，除了一些模塊，還有一些其他的內(nèi)容，這部分是專門針對(duì)DHT11的。測(cè)試過程中，發(fā)現(xiàn)每次采集數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔不能太小，否則數(shù)據(jù)一直不變，查看手冊(cè)后，得知兩次采集的數(shù)據(jù)間隔不能小于1s，否則會(huì)有問題。