[VF-P22K176]紫光同创PGL22G开发板LED驱动显示实验

ChinaFPGA

首先第一个工程，为99.9%FPGA板卡的LED驱动程序

常规的多颗LED灯控制采用多个IO口直接驱动，如上图所示，比较占用IO资源，在FPGA IO 资源有限的情况下，可采用 74HC595 作为串转并的
电路实现。通过74HC595串转并IC的驱动，实现了3线驱动8个LED的电路。电路如下图所示

74HC595 内部为串转并的电路，查看手册，可以得到内部的逻辑电路图，如下所示：

如上图所示，74HC595 的内部结构图。这是一个纯数字电路，类似的电路
我们完全可以用 FPGA 设计出来，使用 FPGA 来做 IC 设计与此类似，总之自从有了FPGA，现场可编程逻辑电路，我们的设计开始变得更加灵活。结构图中所有输入输出信号都通过反相器进行信号的驱动能力增强，当然 FPGA没啥必要了。反相器 2 次反相可以直接忽略，信号电平最终不变。其实最要包括以下 7个信号：


当 74HC595 的寄存器复位后，移位输入 8 个数据，并且数据输入在时钟上升沿有效；而数据的输出通过锁存信号锁存输出。这里我们需要特别关心的是74HC595 的串行时钟最快能过达到多少速率。不然FPGA主时钟为 50MHz，如果输出时钟过高，会导致数据接受失败，或者错位等。查看手册 Page 3，74HC595给出了如下表格：


74HC595 支持我们系统 2-6V 的宽电压供电，FPGA系统在采用了3.3V 电源供电，这与手册 3.0V 较近。74HC595 的移位时钟当温度越高时，额定速率越慢。而我们一般在室温下操作，因此根据手册，这个时候最大时钟在15MHz 左右，了解这一参数，对于 74HC595 的驱动至关重要。
基于Verilog的74HC595驱动LED灯的工程如下
`timescale 1ns/1ns

module LED_Display_Design

(

        //global clock

        input                                clk,

        input                                rst_n,

//74595 led interface

        output                                led595_dout,        //74hc595 serial data input        

        output                                led595_clk,                //74hc595 shift clock (rising edge)

        output                                led595_latch        //74hc595 latch clock (rising edge)

);

基于clk产生LED灯的8bit数据，74HC595实现多灯驱动显示视频请在微信公众号和视频号查看

淘宝网址：https://chinafpga.taobao.com/