Đồ Án Thiết kế bộ điều khiển Matrix Led 2D quảng cáo đa năng dùng FPGA (Bản FULL)

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay công nghệ vi điện tử đã trở thành một lĩnh vực phát triển và được rất nhiều nước trên thế giới chú trọng phát triển.Tại sao nó lại được chú trọng đến vậy, xét về phạm vi ứng dụng ta thấy Điện-Điện Tử nói chung và hệ thống Nhúng nói riêng có liên quan, ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực trong đời sống.

Trong sinh hoạt của con người, nó làm cho cuộc sống của con người ngày càng tiện nghi, thoải mái. Sự xuất hiện hàng loạt các thiết bị phục vụ nhu cầu đời sống của con người không chỉ tăng về số lượng mà còn tăng về tính năng, chất lượng và độ an toàn như máy giặt, tủ lạnh, lò vi sóng

Trong sản xuất, nó làm tăng năng suất lao động,giảm sức lao động của con người, thay con người hoạt động ở những nơi có điều kiện hết sức khắc nhiệt Và nó liên quan đến các ứng dụng công nghệ cao như viễn thông, hạt nhân, vũ trụ

Với tầm quan trọng của công nghệ vi điện tử. Nó xứng đáng là lĩnh vực mang tầm chiến lược trong sự phát triển của các nước trên thế giới. Đối với nước ta hiện nay Nhà nước cũng ưu tiên trong đầu tư, đào tạo, nghiên cứu các lĩnh vực liên quan đến Điện –Điện Tử trong đó có hệ Nhúng, nhiều cơ sở và trung tâm đào tạo nghiên cứu đã và đang hoạt động, phát triển.

Từ yêu cầu của mô học “Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Số” cũng như để hiểu kỹ hơn về công nghệ FPGA em đã quyết định chọn để tài :

“Thiết kế bộ điều khiển matrix led 2D quảng cáo đa năng dùng FPGA”.

Nội dung đề tài :

 Tìm hiểu về LED matrix

 Thiết kế bảng ma trận Led 2D

 Tìm hiểu FPGA

 Thiết kế bộ điều khiển dùng FPGA

Em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN NGỌC MINH đã hướng dẫn chi tiết về FPGA và phương pháp thiết kế mô hình hóa phần cứng.



Ngaophongvan90

Hà Nội, ngày 10/02/2012


MỤC LỤC


LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I . ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN 4

I – Đặt vấn đề 4

II – Nhiệm vụ của đồ án 4

CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT .4

I. Ma trận led 4

1.1 Cấu tạo, nguyên lý quét .4

1.2 Phân loại 7

1.3 Tính toán công suất .8

II. Tổng quan quảng cáo đa năng 9

III. FPGA .9

3.1 Giới thiệu FPGA 9

3.2 Kiến trúc FPGA .10

3.3 Ứng dụng FPGA 11

IV. Tổng quan ngôn ngữ VHDL .12

4.1 Giới thiệu .12

4.2 Mô tả cấu trúc 12

4.3 Mô tả hoạt động .13

4.4 Mô hình tổng quát theo các sự kiện rời rạc .14

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM XILINX ISE 15

I. Tổng quan phần mền Xilinx ISE 15

II. Sơ đồ khối hệ thống 16

2.1 Kit Spactan 3E .16

2.1.1 Sơ đồ chân 18

2.1.2 Bộ tạo dao động trên kit .18

2.1.3 Các nút chuyển mạch 19

2.1.4 Cấp nguồn .21

2.1.5 Cấu hình cho Kit .21

2.1.6 Nạp chương trình cho FPGA 22

2.2 IC ULN2803 26

2.3 Transitor A1013 .27

III. Sơ đồ nguyên lý .28

IV. Lưu đồ giải thuật .28

V. Chương trình VHDL .29

KẾT LUẬN .33

TÀI LIỆU THAM KHẢO .35