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我有一个应用程序正在实例化我们在 vhdl 课程上开发的微处理器,它还在 FPGA 的 LCD 显示器上显示数据。

我们已经分别测试了微型和液晶显示器,它们确实可以工作。

现在的想法是将 micro 的数据(这是一个生成斐波那契数列的程序)显示到 LCD 上,但我无法让它显示系列的条款。

这是整个代码,但我认为问题可能出在微的实例化中,然后当我获取数据时(敏感列表具有 DATO_VALIDO 并重置的进程)

它可能正在处理正确的条款,但是当我在 LCD 上显示它们时,它们没有以正确的顺序显示。

伪代码是:

if DATO_VALID is '1' then
    get value of ACC
    convert Bin2BCD
    convert BCD2ASCII
    print on LCD
end

我想要做的是将每个术语存储在不同的信号上,一旦它们被转换为 ASCII,这些信号是:dT1、uT1、dT2、uT2 等。

最后在主状态机上,每个信号都有一个状态,每个信号都有一个值,它应该显示这些术语。

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
use work.bin_to_bcd_package.all;    -- Paquete con la definicion de la funcion "to_bcd" y puertos de mp4

entity lcd1_3A is
    port(
    clk, reset : in std_logic;
    LCD_DB : out std_logic_vector(7 downto 0);
    LCD_E, LCD_RS, LCD_RW : out std_logic;
    LED : out std_logic_vector(7 downto 0) );
end lcd1_3A;

architecture behavior of lcd1_3A is

    ------------------------------------------------------------------------
    -- Señales para la secuencia de Transmision ( estados)
    ------------------------------------------------------------------------
    type tx_sequence is (high_setup, high_hold, oneus, low_setup, low_hold, fortyus, done);
    signal tx_state : tx_sequence := done;
    signal tx_byte : std_logic_vector(7 downto 0);
    signal tx_init : std_logic := '0';
    signal SF_D : std_logic_vector(3 downto 0); -- 4 Data std_logic
    signal SF_CE0 : std_logic;

    ------------------------------------------------------------------------
    -- Señales para la secuencia de Inicalizacion ( estados)
    ------------------------------------------------------------------------
    type init_sequence is (idle, fifteenms, one, two, three, four, five, six, seven, eight, done);
    signal init_state : init_sequence := idle; -- El estado inicial es idle
    signal init_init, init_done : std_logic := '0'; -- 

    signal i : integer range 0 to 750000 := 0; -- Numero de ciclos para generar una duracion de 15ms
    signal i2 : integer range 0 to 2000 := 0;  -- Numero de ciclos para generar una duracion de 40us
    signal i3 : integer range 0 to 82000 := 0; -- Numero de ciclos para generar una duracion de 1.64ms
    signal cTerminos : integer range 0 to 8 := 0;

    signal SF_D0, SF_D1 : std_logic_vector(3 downto 0);
    signal LCD_E0, LCD_E1 : std_logic;
    signal mux : std_logic;

    ------------------------------------------------------------------------
    -- Señales para la Maquina de estados principal (8 estados), 4 caracteres
    ------------------------------------------------------------------------
    type display_state is (init, function_set, entry_set, set_display, clr_display, pause, set_addr,
                                    decenasT1, unidadesT1, decenasT2, unidadesT2, decenasT3, unidadesT3,
                                    decenasT4, unidadesT4, decenasT5, unidadesT5, decenasT6, unidadesT6,
                                    decenasT7, unidadesT7, decenasT8, unidadesT8, done);
    signal cur_state : display_state := init;

    ------------
    --
    ------------
    constant ram_addr_std_logics:integer:=5;-- Numero de std_logics para las direcciones del mp4
    constant ram_width:integer:=4;-- Tamaño de palabra de la memoria de programa mp4

    signal ACC: std_logic_vector (ram_width-1 downto 0);--salida del dato
    signal BANDERAS: std_logic_vector (2 downto 0);--registro de banderas ZVC
    signal DATO_VALIDO: std_logic;
    signal dT1,uT1,dT2,uT2,dT3,uT3,dT4,uT4,
             dT5,uT5,dT6,uT6,dT7,uT7,dT8,uT8 : std_logic_vector (7 downto 0) := "01000000";
    signal otro : std_logic_vector (7 downto 0);
begin

    ------------------------------------------------------------------------
    -- Instanciacion del microprocesador de 4 std_logics
    ------------------------------------------------------------------------    
    microprocesador: mp4 GENERIC MAP(ram_addr_std_logics, ram_width) PORT MAP(clk, reset, ACC, BANDERAS, DATO_VALIDO);

    process (DATO_VALIDO, reset)
        variable convBCD : std_logic_vector(11 downto 0) := (others => '0');
    begin
        if (reset = '1') then
            cTerminos <= 0;
        elsif (DATO_VALIDO = '1' and DATO_VALIDO'event) then
            cTerminos <= cTerminos + 1;
            if(cTerminos < 3) then
                case cTerminos is
                    when 1 =>
                        --convBCD := to_bcd("000"&BANDERAS(0)&ACC);
                        --dT1 <= x"3"&convBCD(7 downto 4);
                        --uT1 <= x"3"&convBCD(3 downto 0);
                        dT1 <= x"30";
                        uT1 <= x"3"&ACC;
                    when 2 =>
    --                  convBCD := to_bcd("000"&BANDERAS(0)&ACC);
    --                  dT2 <= x"3"&convBCD(7 downto 4);
    --                  uT2 <= x"3"&convBCD(3 downto 0);
                        dT2 <= x"30";
                        uT2 <= x"3"&ACC;
                    when 3 =>
    --                  convBCD := to_bcd("000"&BANDERAS(0)&ACC);
    --                  dT3 <= x"3"&convBCD(7 downto 4);
    --                  uT3 <= x"3"&convBCD(3 downto 0);
                        dT3 <= x"30";
                        uT3 <= x"3"&ACC;
                    when 4 =>
    --                  convBCD := to_bcd("000"&BANDERAS(0)&ACC);
    --                  dT4 <= x"3"&convBCD(7 downto 4);
    --                  uT4 <= x"3"&convBCD(3 downto 0);
                        dT4 <= x"30";
                        uT4 <= x"3"&ACC;
                    when 5 =>
    --                  convBCD := to_bcd("000"&BANDERAS(0)&ACC);
    --                  dT5 <= x"3"&convBCD(7 downto 4);
    --                  uT5 <= x"3"&convBCD(3 downto 0);
                        dT5 <= x"30";
                        uT5 <= x"3"&ACC;
                    when 6 =>
    --                  convBCD := to_bcd("000"&BANDERAS(0)&ACC);
    --                  dT6 <= x"3"&convBCD(7 downto 4);
    --                  uT6 <= x"3"&convBCD(3 downto 0);
                        dT6 <= x"30";
                        uT6 <= x"3"&ACC;
                    when 7 =>
                        convBCD := to_bcd("000"&BANDERAS(0)&ACC);
                        dT7 <= x"3"&convBCD(7 downto 4);
                        uT7 <= x"3"&convBCD(3 downto 0);
                    when 8 =>
                        convBCD := to_bcd("000"&BANDERAS(0)&ACC);
                        dT8 <= x"3"&convBCD(7 downto 4);
                        uT8 <= x"3"&convBCD(3 downto 0);
                    when others =>
                        otro <= x"FF";
                end case;
            end if;
        end if;
    end process;


    LCD_DB(7 downto 4) <= SF_D;
    LCD_DB(3 downto 0) <= "1111";

    LED <= tx_byte; -- El byte enviado al Data Display RAM del LCD se visualiza en los LEDs

    SF_CE0 <= '1'; -- Deshabilita la memoria intel strataflash, StrataFlash disabled. Full access to LCD
    LCD_RW <= '0'; -- Habilita la señal de escritura

    -- Establece cuando transmitir un comando/dato y cuando no
    with cur_state select
        tx_init <= '0' when init | pause | done, -- Estados en los que NO se transmite
            '1' when others; -- Transmite

    -- Selecciona el bus
    with cur_state select
        mux <= '1' when init, -- El mux vale 1, unicamente en el estado de init
            '0' when others;

    -- Establece el valor de la señal init_init
    with cur_state select
        init_init <= '1' when init,
            '0' when others;

    -- Establece el valor del puerto LCD_RS (register select)
    with cur_state select
        LCD_RS <= '0' when function_set|entry_set|set_display|clr_display|set_addr,
            '1' when others;

    -- Que dato se esta transmitiendo al LCD 
    with cur_state select
        tx_byte <= "00101000" when function_set,    -- 0x28, configure the display for operation on the Spartan-3E Starter Kit board.
            "00000110" when entry_set,              -- 0x06, set the display to automatically increment the address pointer
            "00001100" when set_display,            -- 0x0C, to turn the display on and disables the cursor and blinking
            "00000001" when clr_display,            -- 0x01, clear the display and return the cursor to the home position, the top-left corner
            "10000000" when set_addr,               -- 0x80, set the initial DD RAM address
            dT1 when decenasT1,
            uT1 when unidadesT1,
            dT2 when decenasT2,
            uT2 when unidadesT2,
            dT3 when decenasT3,
            uT3 when unidadesT3,
            dT4 when decenasT4,
            uT4 when unidadesT4,
            dT5 when decenasT5,
            uT5 when unidadesT5,
            dT6 when decenasT6,
            uT6 when unidadesT6,
            dT7 when decenasT7,
            uT7 when unidadesT7,
            dT8 when decenasT8,
            uT8 when unidadesT8,
            "00000000" when others;

    ------------------------------------------------------------------------
    -- Maquina de estados principal (8 estados),  4 caracteres
    ------------------------------------------------------------------------
    display: process(clk, reset)
    begin
        if(reset='1') then
            cur_state <= function_set;
        elsif(clk='1' and clk'event) then
            case cur_state is
                --Permanece en el estado de init, hasta que init_done = '1'
                when init =>
                    if(init_done = '1') then
                        cur_state <= function_set;
                    else
                        cur_state <= init;
                    end if;

                -- Todos los estados, excepto pause, utilizan el proceso transmit state machine
                -- Todos los estados, excepto pause, permanecen en el estado actual por una duracion de 40us
                when function_set =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= entry_set;
                    else
                        cur_state <= function_set;
                    end if; 

                when entry_set =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= set_display;
                    else
                        cur_state <= entry_set;
                    end if;

                when set_display =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= clr_display;
                    else
                        cur_state <= set_display;
                    end if;

                when clr_display =>
                    i3 <= 0;
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= pause;
                    else
                        cur_state <= clr_display;
                    end if;

                -- pause, permanece en el estado actual por una duracion de 1.64ms
                when pause =>
                    if(i3 = 82000) then
                        cur_state <= set_addr;
                        i3 <= 0;
                    else
                        cur_state <= pause;
                        i3 <= i3 + 1;
                    end if;

                when set_addr =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= decenasT1;
                    else
                        cur_state <= set_addr;
                    end if;

                when decenasT1 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= unidadesT1;
                    else
                        cur_state <= decenasT1;
                    end if;

                when unidadesT1 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= decenasT2;
                    else
                        cur_state <= unidadesT1;
                    end if;

                when decenasT2 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= unidadesT2;
                    else
                        cur_state <= decenasT2;
                    end if;

                when unidadesT2 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= decenasT3;
                    else
                        cur_state <= unidadesT2;
                    end if;

                when decenasT3 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= unidadesT3;
                    else
                        cur_state <= decenasT3;
                    end if;

                when unidadesT3 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= decenasT4;
                    else
                        cur_state <= unidadesT3;
                    end if;

                when decenasT4 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= unidadesT4;
                    else
                        cur_state <= decenasT4;
                    end if;

                when unidadesT4 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= decenasT5;
                    else
                        cur_state <= unidadesT4;
                    end if;

                when decenasT5 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= unidadesT5;
                    else
                        cur_state <= decenasT5;
                    end if;

                when unidadesT5 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= decenasT6;
                    else
                        cur_state <= unidadesT5;
                    end if;

                when decenasT6 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= unidadesT6;
                    else
                        cur_state <= decenasT6;
                    end if;

                when unidadesT6 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= decenasT7;
                    else
                        cur_state <= unidadesT6;
                    end if;

                when decenasT7 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= unidadesT7;
                    else
                        cur_state <= decenasT7;
                    end if;

                when unidadesT7 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= decenasT8;
                    else
                        cur_state <= unidadesT7;
                    end if;

                when decenasT8 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= unidadesT8;
                    else
                        cur_state <= decenasT8;
                    end if;

                when unidadesT8 =>
                    if(i2 = 2000) then
                        cur_state <= done;
                    else
                        cur_state <= unidadesT8;
                    end if;

                when done =>
                    cur_state <= done;

            end case;
        end if;
    end process display;

    -- mux <= '1' when init '0' when others;
    with mux select
        SF_D <= SF_D0 when '0', --transmit
            SF_D1 when others;  --initialize
    with mux select
        LCD_E <= LCD_E0 when '0', --transmit
            LCD_E1 when others; --initialize

    --specified by datasheet
    transmit : process(clk, reset, tx_init)
    begin
        if(reset='1') then
            tx_state <= done;
        elsif(clk='1' and clk'event) then
            case tx_state is
                when high_setup => -- Permanece en este estado por 40ns
                    LCD_E0 <= '0';
                    SF_D0 <= tx_byte(7 downto 4);
                    if(i2 = 2) then
                        tx_state <= high_hold;
                        i2 <= 0;
                    else
                        tx_state <= high_setup;
                        i2 <= i2 + 1;
                    end if;

                when high_hold => -- Permanece en este estado por 240ns
                    LCD_E0 <= '1';
                    SF_D0 <= tx_byte(7 downto 4);
                    if(i2 = 12) then
                        tx_state <= oneus;
                        i2 <= 0;
                    else
                        tx_state <= high_hold;
                        i2 <= i2 + 1;
                    end if;

                when oneus => -- Permanece en este estado por 1us
                    LCD_E0 <= '0';
                    if(i2 = 50) then
                        tx_state <= low_setup;
                        i2 <= 0;
                    else
                        tx_state <= oneus;
                        i2 <= i2 + 1;
                    end if;

                when low_setup => -- Permanece en este estado por 40ns
                    LCD_E0 <= '0';
                    SF_D0 <= tx_byte(3 downto 0);
                    if(i2 = 2) then
                        tx_state <= low_hold;
                        i2 <= 0;
                    else
                        tx_state <= low_setup;
                        i2 <= i2 + 1;
                    end if;

                when low_hold => -- Permanece en este estado por 240ns
                    LCD_E0 <= '1';
                    SF_D0 <= tx_byte(3 downto 0);
                    if(i2 = 12) then
                        tx_state <= fortyus;
                        i2 <= 0;
                    else
                        tx_state <= low_hold;
                        i2 <= i2 + 1;
                    end if;

                when fortyus => -- Permanece en este estado por 40us
                    LCD_E0 <= '0';
                    if(i2 = 2000) then
                        tx_state <= done;
                        i2 <= 0;
                    else
                        tx_state <= fortyus;
                        i2 <= i2 + 1;
                    end if;

                when done => 
                    LCD_E0 <= '0';
                    if(tx_init = '1') then
                        tx_state <= high_setup;
                        i2 <= 0;
                    else
                        tx_state <= done;
                        i2 <= 0;
                    end if;

            end case;
        end if;
    end process transmit;


    ------------------------------------------------------------------------
    -- Maquina de estados para la secuencia de Inicalizacion (11 estados)
    ------------------------------------------------------------------------    
    --specified by datasheet
    power_on_initialize: process(clk, reset, init_init) --power on initialization sequence
    begin
        if(reset='1') then
            init_state <= idle;
            init_done <= '0'; -- Bandera de que NO ha terminado la inicializacion
        elsif(clk='1' and clk'event) then
            case init_state is
                when idle =>    
                    init_done <= '0'; -- Bandera de que NO ha terminado la inicializacion
                    if(init_init = '1') then
                        init_state <= fifteenms;
                        i <= 0;
                    else
                        init_state <= idle;
                        i <= i + 1;
                    end if;

                when fifteenms => -- Permanece en este estado por 15ms 
                    init_done <= '0'; -- Bandera de que NO ha terminado la inicializacion
                    if(i = 750000) then
                        init_state <= one;
                        i <= 0;
                    else
                        init_state <= fifteenms;
                        i <= i + 1;
                    end if;

                when one =>  -- Permanece en este estado por 240ns
                    SF_D1 <= "0011";
                    LCD_E1 <= '1';
                    init_done <= '0'; -- Bandera de que NO ha terminado la inicializacion
                    if(i = 11) then
                        init_state<=two;
                        i <= 0;
                    else
                        init_state<=one;
                        i <= i + 1;
                    end if;

                when two =>
                    LCD_E1 <= '0';  -- Permanece en este estado por 1.64ms
                    init_done <= '0'; -- Bandera de que NO ha terminado la inicializacion
                    if(i = 205000) then
                        init_state<=three;
                        i <= 0;
                    else
                        init_state<=two;
                        i <= i + 1;
                    end if;

                when three => -- Permanece en este estado por 240ns
                    SF_D1 <= "0011";
                    LCD_E1 <= '1';
                    init_done <= '0'; -- Bandera de que NO ha terminado la inicializacion
                    if(i = 11) then 
                        init_state<=four;
                        i <= 0;
                    else
                        init_state<=three;
                        i <= i + 1;
                    end if;

                when four => -- Permanece en este estado por 100us
                    LCD_E1 <= '0';
                    init_done <= '0'; -- Bandera de que NO ha terminado la inicializacion
                    if(i = 5000) then
                        init_state<=five;
                        i <= 0;
                    else
                        init_state<=four;
                        i <= i + 1;
                    end if;

                when five => -- Permanece en este estado por 240ns
                    SF_D1 <= "0011";
                    LCD_E1 <= '1';
                    init_done <= '0'; -- Bandera de que NO ha terminado la inicializacion
                    if(i = 11) then
                        init_state<=six;
                        i <= 0;
                    else
                        init_state<=five;
                        i <= i + 1;
                    end if;

                when six => -- Permanece en este estado por 40us
                    LCD_E1 <= '0';
                    init_done <= '0'; -- Bandera de que NO ha terminado la inicializacion
                    if(i = 2000) then
                        init_state<=seven;
                        i <= 0;
                    else
                        init_state<=six;
                        i <= i + 1;
                    end if;

                when seven =>  -- Permanece en este estado por 240ns
                    SF_D1 <= "0010";
                    LCD_E1 <= '1';
                    init_done <= '0'; -- Bandera de que NO ha terminado la inicializacion
                    if(i = 11) then
                        init_state<=eight;
                        i <= 0;
                    else
                        init_state<=seven;
                        i <= i + 1;
                    end if;

                when eight =>  -- Permanece en este estado por 40us
                    LCD_E1 <= '0';
                    init_done <= '0'; -- Bandera de que NO ha terminado la inicializacion
                    if(i = 2000) then
                        init_state<=done;
                        i <= 0;
                    else
                        init_state<=eight;
                        i <= i + 1;
                    end if;

                when done =>
                    init_state <= done;
                    init_done <= '1'; -- Bandera que indica que TERMINO la inicializacion

            end case;

        end if;
    end process power_on_initialize;

end behavior;
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1 回答 1

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有关该错误的更多详细信息将很有用。您是否尝试过模拟您的代码?

但是一些关于 VHDL 设计的一般准则:

  • 将您的设计拆分为多个组件/文件:这将使维护设计概览变得更容易,并且使您以后更容易重用特定功能

  • 同步进程(使用rising_edge 或“事件”的进程)的进程敏感度列表应包含时钟信号,如果需要,还应包含异步重置(您的进程之一具有clk、reset 和tx_init - tx_init 不属于那里)

  • 不要将组合信号用作时钟:您在第一个进程中使用 DATA_VALIDO 信号作为时钟。这是一个组合信号,因此会稍微落后于您的主系统时钟,并可能导致各种奇怪的行为。使用专用时钟信号来为触发器计时(您在计时过程中分配的任何信号),因为这些信号将使用正确的低偏移时钟线进行布线。您的设计中基本上有两个时钟域,这可能是您的设计无法正常工作的原因之一。您可以将 DATA_VALIDO 信号用作时钟使能或类似信号,但不要直接将其用作时钟。

  • 模拟您的设计:大多数 FPGA 设计工具都应该带有某种模拟器。您不妨学习使用它;)

于 2012-03-24T09:46:21.877 回答