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[導(dǎo)讀]這是FPGA之旅設(shè)計的第十三例啦,本例是一個綜合性的例程,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。

一. 簡介

這是FPGA之旅設(shè)計的第十三例啦,本例是一個綜合性的例程,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,先補充一下,在上例中,代碼中有個位置有錯誤,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


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。

1

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font_row參數(shù),因為本例中使用的字符都是需要換行的,所以需要添加這個參數(shù)。

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

如何使用這個參數(shù)進行換行呢?

我們知道8*16大小的字符,一共用16個數(shù)據(jù),每行占八個數(shù)據(jù)。所以這里需要先發(fā)送八個數(shù)據(jù)后,然后進行換行,將font_row參數(shù)加一,以及將showfont_index置0即可。在取字符的時候,需要注意,我們是根據(jù)showfont_index的值來取的,而換行后,這個參數(shù)置0了,這個時候,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,showfont_index為10的時候,就需要進行換行了,3個設(shè)置顯示地址數(shù)據(jù) 加 8個正好是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) //一個字符顯示完 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

取數(shù)據(jù)

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

2

多個字符顯示

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

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. 整體介紹

本例中,OLED顯示一共分為如下5個狀態(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,要進行一次刷新,將OLED中的數(shù)據(jù)全部寫0。然后進行顯示固定不變的支符,例如像溫度濕度這樣的字符。然后進入空閑態(tài),直到DHT11采集到數(shù)據(jù)后,就進入到數(shù)據(jù)顯示狀態(tài),數(shù)據(jù)顯示完成后,又回到空閑態(tài)。這是整個的一個流程。

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)

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DHT11的。測試過程中,發(fā)現(xiàn)每次采集數(shù)據(jù)的時間間隔不能太小,否則數(shù)據(jù)一直不變,查看手冊后,得知兩次采集的數(shù)據(jù)間隔不能小于1s,否則會有問題。


詳細可以看完整代碼,有疑問的可以私聊。


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