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[Verilog HDL] verilog写的LCD1602 显示

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 楼主| gaochy1126 发表于 2023-1-31 21:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
CD, LCD, LCD1602, verilo, verilog
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  1. module lcd_1602_driver(
    

  2.                 clk    ,
    

  3.                 rst_n  ,
    

  4.                 lcd_en ,
    

  5.                 lcd_rw ,  //因为只执行写操作，所以永远为0.
    

  6.                 lcd_rs ,
    

  7.                 lcd_data
    


  8. 

  9.               );
    

  10. input        clk    ;
    

  11. input        rst_n  ;
    


  12. 

  13. output       lcd_en ;
    

  14. output       lcd_rw ;
    

  15. output       lcd_rs ;
    

  16. output [7:0] lcd_data;
    

  17. wire         clk ;
    

  18. wire         rst_n  ;
    

  19. wire         lcd_en ;
    

  20. wire         lcd_rw;
    

  21. reg  [7:0]   lcd_data;
    

  22. reg          lcd_rs  ;
    

  23. reg [5:0]    c_state ;
    

  24. reg [5:0]    n_state ;
    

  25. wire  [127:0]  row_1;
    

  26. wire  [127:0]  row_2;
    

  27. assign row_1 ="i am liu xiao yi" ;  //第一行显示的内容
    

  28. assign row_2 ="happy everyday !";  //第二行显示的内容
    

  29. //----------------------------------------------------------------------
    

  30. //initialize
    

  31. //first step is waitng more than 20 ms. 数据手册要求的，目的是等待系统上电稳定。
    

  32. parameter TIME_20MS = 1000_000 ; //20000000/20=1000_000
    

  33. //parameter TIME_15MS = 9'h100 ; //just for test
    

  34. parameter TIME_500HZ= 100_000  ; //
    

  35. //parameter TIME_500HZ= 4'hf;  //just for test
    

  36. //use gray code   
    

  37. parameter         IDLE=    8'h00  ;  //因为此状态机一共有40个状态，所以这里用了格雷码，一次只有1位发生改变。00 01 03 02                      
    

  38. parameter SET_FUNCTION=    8'h01  ;       
    

  39. parameter     DISP_OFF=    8'h03  ;
    

  40. parameter   DISP_CLEAR=    8'h02  ;
    

  41. parameter   ENTRY_MODE=    8'h06  ;
    

  42. parameter   DISP_ON   =    8'h07  ;
    

  43. parameter    ROW1_ADDR=    8'h05  ;       
    

  44. parameter       ROW1_0=    8'h04  ;
    

  45. parameter       ROW1_1=    8'h0C  ;
    

  46. parameter       ROW1_2=    8'h0D  ;
    

  47. parameter       ROW1_3=    8'h0F  ;
    

  48. parameter       ROW1_4=    8'h0E  ;
    

  49. parameter       ROW1_5=    8'h0A  ;
    

  50. parameter       ROW1_6=    8'h0B  ;
    

  51. parameter       ROW1_7=    8'h09  ;
    

  52. parameter       ROW1_8=  8'h08  ;
    

  53. parameter       ROW1_9=    8'h18  ;
    

  54. parameter       ROW1_A=    8'h19  ;
    

  55. parameter       ROW1_B=    8'h1B  ;
    

  56. parameter       ROW1_C=    8'h1A  ;
    

  57. parameter       ROW1_D=    8'h1E  ;
    

  58. parameter       ROW1_E=    8'h1F  ;
    

  59. parameter       ROW1_F=    8'h1D  ;
    


  60. 

  61. parameter    ROW2_ADDR=    8'h1C  ;
    

  62. parameter       ROW2_0=    8'h14  ;
    

  63. parameter       ROW2_1=    8'h15  ;
    

  64. parameter       ROW2_2=    8'h17  ;
    

  65. parameter       ROW2_3=    8'h16  ;
    

  66. parameter       ROW2_4=    8'h12  ;
    

  67. parameter       ROW2_5=    8'h13  ;
    

  68. parameter       ROW2_6=    8'h11  ;
    

  69. parameter       ROW2_7=    8'h10  ;
    

  70. parameter       ROW2_8=    8'h30  ;
    

  71. parameter       ROW2_9=    8'h31  ;
    

  72. parameter       ROW2_A=    8'h33  ;
    

  73. parameter       ROW2_B=    8'h32  ;
    

  74. parameter       ROW2_C=    8'h36  ;
    

  75. parameter       ROW2_D=    8'h37  ;
    

  76. parameter       ROW2_E=    8'h35  ;
    

  77. parameter       ROW2_F=    8'h34  ;
    


  78. 


  79. 

  80. //20ms的计数器，即初始化第一步
    

  81. reg [19:0] cnt_20ms ;
    

  82. always  @(posedge clk or negedge rst_n)begin
    

  83.     if(rst_n==1'b0)begin
    

  84.         cnt_20ms<=0;
    

  85.     end
    

  86.     else if(cnt_20ms == TIME_20MS -1)begin
    

  87.         cnt_20ms<=cnt_20ms;
    

  88.     end
    

  89.     else
    

  90.         cnt_20ms<=cnt_20ms + 1 ;
    

  91. end
    

  92. wire delay_done = (cnt_20ms==TIME_20MS-1)? 1'b1 : 1'b0 ;
    

  93. //----------------------------------------------------------------------
    

  94. //500ns  这里是分频，因为LCD1602的工作频率是500HZ,而FPGA是50Mhz,所以要分频
    

  95. reg [19:0] cnt_500hz;
    

  96. always  @(posedge clk or negedge rst_n)begin
    

  97.     if(rst_n==1'b0)begin
    

  98.         cnt_500hz <= 0;
    

  99.     end
    

  100.     else if(delay_done==1)begin
    

  101.         if(cnt_500hz== TIME_500HZ - 1)
    

  102.             cnt_500hz<=0;
    

  103.         else
    

  104.             cnt_500hz<=cnt_500hz + 1 ;
    

  105.     end
    

  106.     else
    

  107.         cnt_500hz<=0;
    

  108. end
    


  109. 

  110. assign lcd_en = (cnt_500hz>(TIME_500HZ-1)/2)? 1'b0 : 1'b1;  //下降沿
    

  111. assign write_flag = (cnt_500hz==TIME_500HZ - 1) ? 1'b1 : 1'b0 ;
    


  112. 

  113. //set_function ,display off ，display clear ,entry mode set
    

  114. //----------------------------------------------------------------------状态机
    

  115. always  @(posedge clk or negedge rst_n)begin
    

  116.     if(rst_n==1'b0)begin
    

  117.         c_state <= IDLE    ;
    

  118.     end
    

  119.     else if(write_flag==1) begin
    

  120.         c_state<= n_state  ;
    

  121.     end
    

  122.     else
    

  123.         c_state<=c_state   ;
    

  124. end
    


  125. 

  126. always  @(*)begin
    

  127.     case (c_state)
    

  128.         IDLE: n_state = SET_FUNCTION ;
    

  129. SET_FUNCTION: n_state = DISP_OFF     ;
    

  130.     DISP_OFF: n_state = DISP_CLEAR   ;
    

  131.   DISP_CLEAR: n_state = ENTRY_MODE   ;
    

  132.   ENTRY_MODE: n_state = DISP_ON      ;
    

  133.   DISP_ON   : n_state = ROW1_ADDR    ;
    

  134.    ROW1_ADDR: n_state = ROW1_0       ;
    

  135.       ROW1_0: n_state = ROW1_1       ;
    

  136.       ROW1_1: n_state = ROW1_2       ;
    

  137.       ROW1_2: n_state = ROW1_3       ;
    

  138.       ROW1_3: n_state = ROW1_4       ;
    

  139.       ROW1_4: n_state = ROW1_5       ;
    

  140.       ROW1_5: n_state = ROW1_6       ;
    

  141.       ROW1_6: n_state = ROW1_7       ;
    

  142.       ROW1_7: n_state = ROW1_8       ;
    

  143.       ROW1_8: n_state = ROW1_9       ;
    

  144.       ROW1_9: n_state = ROW1_A       ;
    

  145.       ROW1_A: n_state = ROW1_B       ;
    

  146.       ROW1_B: n_state = ROW1_C       ;
    

  147.       ROW1_C: n_state = ROW1_D       ;
    

  148.       ROW1_D: n_state = ROW1_E       ;
    

  149.       ROW1_E: n_state = ROW1_F       ;
    

  150.       ROW1_F: n_state = ROW2_ADDR    ;
    


  151. 

  152.    ROW2_ADDR: n_state = ROW2_0       ;
    

  153.       ROW2_0: n_state = ROW2_1       ;
    

  154.       ROW2_1: n_state = ROW2_2       ;
    

  155.       ROW2_2: n_state = ROW2_3       ;
    

  156.       ROW2_3: n_state = ROW2_4       ;
    

  157.       ROW2_4: n_state = ROW2_5       ;
    

  158.       ROW2_5: n_state = ROW2_6       ;
    

  159.       ROW2_6: n_state = ROW2_7       ;
    

  160.       ROW2_7: n_state = ROW2_8       ;
    

  161.       ROW2_8: n_state = ROW2_9       ;
    

  162.       ROW2_9: n_state = ROW2_A       ;
    

  163.       ROW2_A: n_state = ROW2_B       ;
    

  164.       ROW2_B: n_state = ROW2_C       ;
    

  165.       ROW2_C: n_state = ROW2_D       ;
    

  166.       ROW2_D: n_state = ROW2_E       ;
    

  167.       ROW2_E: n_state = ROW2_F       ;
    

  168.       ROW2_F: n_state = ROW1_ADDR    ;
    

  169.      default: n_state = n_state      ;
    

  170.    endcase 
    

  171.    end   
    


  172. 

  173.    assign lcd_rw = 0;
    

  174.    always  @(posedge clk or negedge rst_n)begin
    

  175.        if(rst_n==1'b0)begin
    

  176.            lcd_rs <= 0 ;   //order or data  0: order 1:data
    

  177.        end
    

  178.        else if(write_flag == 1)begin
    

  179.            if((n_state==SET_FUNCTION)||(n_state==DISP_OFF)||
    

  180.               (n_state==DISP_CLEAR)||(n_state==ENTRY_MODE)||
    

  181.               (n_state==DISP_ON ) ||(n_state==ROW1_ADDR)||
    

  182.               (n_state==ROW2_ADDR))begin
    

  183.            lcd_rs<=0 ;
    

  184.            end 
    

  185.            else  begin
    

  186.            lcd_rs<= 1;
    

  187.            end
    

  188.        end
    

  189.        else begin
    

  190.            lcd_rs<=lcd_rs;
    

  191.        end     
    

  192.    end                   
    


  193. 

  194.    always  @(posedge clk or negedge rst_n)begin
    

  195.        if(rst_n==1'b0)begin
    

  196.            lcd_data<=0 ;
    

  197.        end
    

  198.        else  if(write_flag)begin
    

  199.            case(n_state)
    


  200. 

  201.                  IDLE: lcd_data <= 8'hxx;
    

  202.          SET_FUNCTION: lcd_data <= 8'h38; //2*16 5*8 8位数据
    

  203.              DISP_OFF: lcd_data <= 8'h08;
    

  204.            DISP_CLEAR: lcd_data <= 8'h01;
    

  205.            ENTRY_MODE: lcd_data <= 8'h06;
    

  206.            DISP_ON   : lcd_data <= 8'h0c;  //显示功能开，没有光标，且不闪烁，
    

  207.             ROW1_ADDR: lcd_data <= 8'h80; //00+80
    

  208.                ROW1_0: lcd_data <= row_1 [127:120];
    

  209.                ROW1_1: lcd_data <= row_1 [119:112];
    

  210.                ROW1_2: lcd_data <= row_1 [111:104];
    

  211.                ROW1_3: lcd_data <= row_1 [103: 96];
    

  212.                ROW1_4: lcd_data <= row_1 [ 95: 88];
    

  213.                ROW1_5: lcd_data <= row_1 [ 87: 80];
    

  214.                ROW1_6: lcd_data <= row_1 [ 79: 72];
    

  215.                ROW1_7: lcd_data <= row_1 [ 71: 64];
    

  216.                ROW1_8: lcd_data <= row_1 [ 63: 56];
    

  217.                ROW1_9: lcd_data <= row_1 [ 55: 48];
    

  218.                ROW1_A: lcd_data <= row_1 [ 47: 40];
    

  219.                ROW1_B: lcd_data <= row_1 [ 39: 32];
    

  220.                ROW1_C: lcd_data <= row_1 [ 31: 24];
    

  221.                ROW1_D: lcd_data <= row_1 [ 23: 16];
    

  222.                ROW1_E: lcd_data <= row_1 [ 15:  8];
    

  223.                ROW1_F: lcd_data <= row_1 [  7:  0];
    


  224. 

  225.             ROW2_ADDR: lcd_data <= 8'hc0;      //40+80
    

  226.                ROW2_0: lcd_data <= row_2 [127:120];
    

  227.                ROW2_1: lcd_data <= row_2 [119:112];
    

  228.                ROW2_2: lcd_data <= row_2 [111:104];
    

  229.                ROW2_3: lcd_data <= row_2 [103: 96];
    

  230.                ROW2_4: lcd_data <= row_2 [ 95: 88];
    

  231.                ROW2_5: lcd_data <= row_2 [ 87: 80];
    

  232.                ROW2_6: lcd_data <= row_2 [ 79: 72];
    

  233.                ROW2_7: lcd_data <= row_2 [ 71: 64];
    

  234.                ROW2_8: lcd_data <= row_2 [ 63: 56];
    

  235.                ROW2_9: lcd_data <= row_2 [ 55: 48];
    

  236.                ROW2_A: lcd_data <= row_2 [ 47: 40];
    

  237.                ROW2_B: lcd_data <= row_2 [ 39: 32];
    

  238.                ROW2_C: lcd_data <= row_2 [ 31: 24];
    

  239.                ROW2_D: lcd_data <= row_2 [ 23: 16];
    

  240.                ROW2_E: lcd_data <= row_2 [ 15:  8];
    

  241.                ROW2_F: lcd_data <= row_2 [  7:  0];
    

  242.            endcase                     
    

  243.        end
    

  244.        else
    

  245.               lcd_data<=lcd_data ;
    

  246.    end
    


  247. 

  248. endmodule


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