這是FPGA之旅設(shè)計的第十三例啦，本例是一個綜合性的例程，基于OLED屏幕顯示，和DHT11溫濕度采集，將DHT11采集到的溫濕度顯示到OLED屏幕上。
在開始本例之前，先補充一下，在上例中，代碼中有個位置有錯誤，就是DHT11是先發(fā)送濕度然后發(fā)送溫度，代碼中給弄反了，已修改。
顯示效果如下
二. 字體的顯示
字體的制作，以及如何將生成的字符數(shù)據(jù)添加到FPGA中，在上一例已經(jīng)說明了，以及如何顯示16*8的大小的字符，也就是不需要換行字符。本例中著重介紹如何顯示16*16大小的字符，即在寫入字符的過程中，需要有換行的操作，即切換page。本例的漢字大小為16*16,英文和數(shù)字為8*16大小的，即兩種字體大小，這也是在顯示過程中需要注意的點。
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字符數(shù)據(jù)輸出
這部分，還是和上例中一樣，不同的是額外添加了一個font_row參數(shù)，因為本例中使用的字符都是需要換行的，所以需要添加這個參數(shù)。
always@(*)
begin
case(showfont_index)
'd0: showfont_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hB0 + show_y + font_row};
'd1: showfont_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h00 + show_x[3:0]};
'd2: showfont_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h10 + show_x[7:4]};
default: showfont_data_reg <= {8'h78,8'h40,fontdata}; //fontdata
endcase
end
如何使用這個參數(shù)進行換行呢？
我們知道8*16大小的字符，一共用16個數(shù)據(jù)，每行占八個數(shù)據(jù)。所以這里需要先發(fā)送八個數(shù)據(jù)后，然后進行換行,將font_row參數(shù)加一，以及將showfont_index置0即可。在取字符的時候，需要注意，我們是根據(jù)showfont_index的值來取的，而換行后，這個參數(shù)置0了，這個時候，需要將font_row也用上，也就是還要加上8*font_row，這樣就可以接著上次的位置繼續(xù)取字符數(shù)據(jù)了。
當(dāng)font_size字符大小為0，即8*16時，showfont_index為10的時候，就需要進行換行了，3個設(shè)置顯示地址數(shù)據(jù) 加 8個正好是10(11)。
always@(posedge sys_clk or negedge rst_n)
begin
if(rst_n == 1'b0)
font_row <= 1'b0;
else if(onefont_finish == 1'b1) //一個字符顯示完
font_row <= 1'b0;
else if(font_size == 'd0 && showfont_index == 'd10 && write_done == 1'b1)
font_row <= 1'b1;
else if(font_size == 'd1 && showfont_index == 'd18 && write_done == 1'b1)
font_row <= 1'b1;
else
font_row <= font_row;
end
always@(posedge sys_clk or negedge rst_n)
begin
if(rst_n == 1'b0)
showfont_index <= 'd0;
else if(onefont_finish == 1'b1)
showfont_index <= 'd0;
else if(font_size == 'd0 && showfont_index == 'd10 && write_done == 1'b1)
showfont_index <= 'd0;
else if(font_size == 'd1 && showfont_index == 'd18 && write_done == 1'b1)
showfont_index <= 'd0;
else if(write_done == 1'b1 && ShowFont_req == 1'b1)
showfont_index <= showfont_index + 1'b1;
else
showfont_index <= showfont_index;
end
取數(shù)據(jù)
data <= data0[index + 'd8 * font_row];
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多個字符顯示
這里只需要看這兩行代碼。每次一個字符顯示完成后，font_index就加一，當(dāng)顯示完14個字符的時候，將ShowFont_finish拉高即可。比較容易。
assign onefont_finish = ((showfont_index == ('d10 + 'd8 * font_size)) && (font_row == 1'b1) && write_done == 1'b1) ? 1'b1 : 1'b0;
assign ShowFont_finish = (onefont_finish == 1'b1 && font_index == 'd14) ? 1'b1 : 1'b0;
三. 整體介紹
本例中，OLED顯示一共分為如下5個狀態(tài)。在初始化完成后，屏幕顯示的是雜亂無章的數(shù)據(jù)，所以在初始化完成后，要進行一次刷新，將OLED中的數(shù)據(jù)全部寫0。然后進行顯示固定不變的支符，例如像溫度濕度這樣的字符。然后進入空閑態(tài)，直到DHT11采集到數(shù)據(jù)后，就進入到數(shù)據(jù)顯示狀態(tài)，數(shù)據(jù)顯示完成后，又回到空閑態(tài)。這是整個的一個流程。
localparam OLED_INIT = 'd0; //初始化
localparam OLED_Refresh = 'd1; //刷新，將oled全部寫0
localparam OLED_ShowFont = 'd2; //顯示字符
localparam OLED_IDLE = 'd3; //空閑
localparam OLED_ShowData = 'd4; //顯示數(shù)據(jù)
總框圖如下，可以看到在top模塊，除了一些模塊，還有一些其他的內(nèi)容，這部分是專門針對DHT11的。測試過程中，發(fā)現(xiàn)每次采集數(shù)據(jù)的時間間隔不能太小，否則數(shù)據(jù)一直不變，查看手冊后，得知兩次采集的數(shù)據(jù)間隔不能小于1s，否則會有問題。
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電子技術(shù)應(yīng)用專欄作家 FPGA之旅
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