【正点原子FPGA连载】第三十二章RTC实时时钟LCD显示实验 -摘自【正点原子】新起点之FPGA开发指南_V2.1

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第三十二章RTC实时时钟LCD显示实验

我们在“RTC实时时钟数码管显示实验”中成功的在数码管上显示了日期和时间。本章我们在“RTC实时时钟数码管显示实验”的基础上稍作修改，在LCD屏上显示日期和时间。 本章包括以下几个部分：

3131.1简介 31.2实验任务 31.3硬件设计 31.4程序设计 31.5下载验证

32.1简介 我们在“RTC实时时钟数码管显示实验”中对PCF8563实时时钟芯片作了详细的介绍，如果大家对这部分内容不是很熟悉的话，请参考“RTC实时时钟数码管显示实验”中的简介部分。 32.2实验任务 本节的实验任务是通过新起点开发板上的PCF8563实时时钟芯片，在RGB-LCD液晶屏上显示日期和时间。 32.3硬件设计 PCF8563部分的硬件设计原理在“RTC实时时钟数码管实验”中已作了详细的介绍，请参考“RTC实时时钟数码管实验”中的硬件设计部分。 32.4程序设计 根据实验任务，我们可以大致规划出系统的控制流程：首先通过I2C总线向PCF8563写入初始日期值（年月日）和时间值（时分秒），然后不断地读取日期和时间数据，并将读到的时间数据显示到LCD上。由此画出系统的功能框图如下图所示：

图 32.4.1 系统框图 由系统框图可知，FPGA顶层模块例化了以下三个模块、分别是IIC驱动模块（i2c_dri）、PCF8563控制模块（pcf8563_ctrl）以及LCD字符显示模块（lcd_disp_char）。 各模块端口及信号连接如下图所示：

图 32.4.2 顶层模块原理图 PCF8563控制模块通过调用IIC驱动模块来实现对PCF8563实时时钟数据的配置和读取；并将读到的值（年、月、日、时、分和秒）输出给LCD字符显示模块来显示。 顶层模块主要完成对其余模块的例化，其中I2C驱动模块（i2c_dri）程序与“EEPROM读写实验”章节中的IIC驱动模块（i2c_dri）程序完全相同，有关IIC驱动模块的详细介绍请大家参考“EEPROM读写实验”。pcf8563控制模块（pcf8563_ctrl）与“RTC实时时钟数码管显示实验”章节中的pcf8563控制模块完全相同，此处不再赘述。 LCD字符显示模块（lcd_disp_char）的代码由“RGB-LCD字符和图片显示”实验的代码修改而来，除lcd_disp_char顶层模块外，唯一不同的地方在LCD显示模块。 LCD显示模块的代码如下所示：

1   module lcd_display(
2       input                lcd_pclk ,
3       input                rst_n ,
4       
5       //日历数据
6       input         [7:0]  sec,        //秒
7       input         [7:0]  min,        //分
8       input         [7:0]  hour,       //时
9       input         [7:0]  day,        //日
10      input         [7:0]  mon,        //月
11      input         [7:0]  year,       //年
12      
13      //LCD数据接口
14      input        [10:0]  pixel_xpos, //像素点横坐标
15      input        [10:0]  pixel_ypos, //像素点纵坐标
16      output  reg  [15:0]  pixel_data  //像素点数据
17  );
18  
19  //parameter define
20  localparam CHAR_POS_X_1  = 11'd1;  //第1行字符区域起始点横坐标
21  localparam CHAR_POS_Y_1  = 11'd1;  //第1行字符区域起始点纵坐标
22  localparam CHAR_POS_X_2  = 11'd17; //第2行字符区域起始点横坐标
23  localparam CHAR_POS_Y_2  = 11'd17; //第2行字符区域起始点纵坐标
24  localparam CHAR_WIDTH_1  = 11'd80; //第1行字符区域的宽度，第1行共10个字符(加空格)
25  localparam CHAR_WIDTH_2  = 11'd64; //第2行字符区域的宽度，第2行共8个字符(加空格)
26  localparam CHAR_HEIGHT   = 11'd16; //单个字符的高度
27  localparam WHITE  = 16'hffff;    //背景色,白色
28  localparam BLACK  = 16'h0000;    //字符颜色,黑色
29  
30  //reg define
31  reg  [127:0]  char  [9:0] ;        //字符数组
32  
33  //*****************************************************
34  //**                    main code
35  //*****************************************************
36  
37  //字符数组初始值,用于存储字模数据(由取模软件生成,单个数字字体大小:16*8)
38  always @(posedge lcd_pclk ) begin
39      char[0]