姓名：黃楠琳? ? ? ?學(xué)號(hào)：19020100011? ? ? ? 學(xué)院：電子工程學(xué)院
轉(zhuǎn)自：https://blog.csdn.net/sinat_41653350/article/details/106355562
【嵌牛導(dǎo)讀】本文介紹了如何在NIOS系統(tǒng)創(chuàng)建LCD1602的IP核
【嵌牛鼻子】NIOS II、LCD1602
【嵌牛提問】如何在NIOS系統(tǒng)創(chuàng)建LCD1602的IP核枚粘？LCD1602控制核是如何進(jìn)行工作的？
【嵌牛正文】
由于在Qsys中提供了Optrex 16207 LCD Controller Core（下文統(tǒng)稱1602控制核）赘来，因此我們只需調(diào)用，然后集成到我們的NIOS系統(tǒng)中即可，而且屬于字符型輸出設(shè)備荒叼，支持printf()，即我們可以直接輸出我們想要的內(nèi)容。
那么LCD1602控制核是如何進(jìn)行工作的呢？
當(dāng)把LCD1602控制核加入系統(tǒng)編譯成功時(shí)，文件夾下會(huì)出現(xiàn)LCD16207.V的文件，我們來分析官方提供的文件是怎樣進(jìn)行描述的？
由上圖端口定義得出以下總體結(jié)構(gòu)
由上圖可以看出LCD1602外設(shè)連接到LCD1602控制核上有11個(gè)信號(hào)：(信號(hào)命名根據(jù).v文件)
LCD_E------輸出使能
LCD_RS------數(shù)據(jù)/命令選擇（輸出）
LCD_RW------讀或?qū)戇x擇（輸出）
LCD_data------8位數(shù)據(jù)總線（雙向DB0~DB7）
第一步：
我們首先需要控制輸出使能LCD_E信號(hào)，根據(jù)Avalon-mm總線規(guī)則，可以看出有讀寫使能信號(hào)，而對(duì)于LCD1602來說蝙砌，只有當(dāng)LCD_E為下降沿時(shí)，指令或數(shù)據(jù)才有效拭卿，不論是對(duì)總線是什么操作惠桃，因此可以將讀寫使能賦值給LCD_E輸出使能。
第二步;
我們需要理解LCD_RS和LCD_RW對(duì)于外設(shè)來講是兩個(gè)寄存器俗慈，而這兩個(gè)寄存器是需要地址來進(jìn)行訪問的酣溃，因此第二步需要將LCD_RS和LCD_RW賦一個(gè)地址碘饼。
第三步：
此時(shí)我們需要知道LCD1602外設(shè)數(shù)據(jù)如何去與CPU進(jìn)行交互柳爽？因?yàn)閿?shù)據(jù)總線是雙向的争拐，因此三態(tài)門必不可少闹瞧，其中readdata其實(shí)是總線上的接口蘸朋，LCD_data賦值即可辐马，也可對(duì)外來數(shù)據(jù)LCD_data進(jìn)行異步信號(hào)同步處理特愿。
而且Altera為Nios II處理器提供了HAL系統(tǒng)庫(kù)驅(qū)動(dòng)程序咬摇，使你能夠使用ANSIC標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)功能訪問LCD控制器烛卧， Altera提供的驅(qū)動(dòng)程序集成到了Nios II系統(tǒng)的HAL系統(tǒng)庫(kù)中蜈漓。
即LCD1602控制器附以下軟件文件巍佑。 這些文件定義了與硬件的底層接口猜旬，并提供了HAL驅(qū)動(dòng)程序嘉竟。
?altera_avalon_lcd_16207_regs.h-該文件定義內(nèi)核的寄存器映射舍扰，提供用于訪問底層硬件的符號(hào)常量个束。
?altera_avalon_lcd_16207.h贡珊，altera_avalon_lcd_16207.c-這些文件實(shí)現(xiàn)了HAL系統(tǒng)庫(kù)的LCD控制器設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序蒲讯。
綜上可知晦墙，其實(shí)LCD1602控制核是個(gè)很簡(jiǎn)單的IP核，那我們?nèi)绾卧谧钚∠到y(tǒng)中去設(shè)計(jì)其他液晶的IP核呢肴茄？
自定義LCD液晶IP核
由LCD1602控制核須知自定義IP的接口有哪些晌畅？
1.全局時(shí)鐘（Clk）和復(fù)位(Rst_n)信號(hào)必不可少。
2.Avalon-mm slave總線接口（接口信號(hào)根據(jù)實(shí)際外設(shè)接口來選擇）
1)地址總線（avs_address）
2)片選信號(hào)（avs_chipselect /avs_chipselect_n）
3)寫請(qǐng)求（avs_write /avs_write_n）
4)寫數(shù)據(jù)（avs_writedata（8/16/32位 位寬））
5)讀請(qǐng)求（avs_read /avs_read_n）
6)讀數(shù)據(jù)（avs_readdata（8/16/32位 位寬））
7)等待信號(hào)（avs_waitrequest / avs_waitrequest_n）
8)讀數(shù)據(jù)有效信號(hào)（avs_data_valid）
3.導(dǎo)出信號(hào)
導(dǎo)出到NIOS 系統(tǒng)層寡痰，分配到IO抗楔，或者連接到Qsys系統(tǒng)以外的邏輯。
下圖是接口8080時(shí)序控制的液晶IP核拦坠。
那這時(shí)我們發(fā)現(xiàn)液晶信號(hào)的busy忙信號(hào)及RST復(fù)位信號(hào)未在導(dǎo)出信號(hào)之列连躏，因?yàn)檫@兩個(gè)信號(hào)在最小NIOS系統(tǒng)中可以單獨(dú)用PIO核來進(jìn)行讀取控制。
5.7寸液晶導(dǎo)出的信號(hào)控制邏輯與LCD1602控制核一致贞滨。
當(dāng)我們將該5.7寸文件編譯通過后,就開始對(duì)我們的IP核進(jìn)行封裝入热。
自定義IP核封裝
步驟一：點(diǎn)擊下圖位置打開自定義IP封裝向?qū)А?/p>
步驟二：如下圖所示填好基本信息，最好將該元件納入分組中晓铆，以便后期管理勺良。
步驟三：將我們寫好的.v文件添加進(jìn)來分析，這里注意尤蒿，因?yàn)檫@個(gè)IP核只有一個(gè)文件郑气，因此頂層文件就是LCD，如果自定義IP核涉及多個(gè)文件腰池，那么一定要注意頂層文件是哪一個(gè)尾组。
步驟四：這里就體現(xiàn)信號(hào)規(guī)范命名的好處忙芒，接口和信號(hào)類型就顯示正確，如果不正確讳侨，我們手動(dòng)改變接口類型呵萨，注意信號(hào)類型如片選有低有效和高有效，不能與設(shè)計(jì)文件相違背跨跨，再例如我們導(dǎo)出的信號(hào)類型是.export潮峦，因此選擇new_conduit接口。
步驟五：先移除掉無信號(hào)接口勇婴，在對(duì)每個(gè)接口進(jìn)行配置忱嘹，注意總線上的讀寫時(shí)序與接口8080一致，保證無錯(cuò)誤即可生成.hw.tcl文件
