基于快速二-十进制转换算法的智能水表专用控制芯片LCD接口设计精选.docVIP

基于快速二-十进制转换算法的智能水表专用控制芯片LCD接口设计 第37卷第3期 201O年5月 浙江大学(理学版) JournalofZhejiangUniversity(ScienceEdition).en/seiVo1.37N0.3M av2010 DOI:10.3785/j.issn.1008—9497.2010.03.008 基于快速二一十进制转换算法的智能水表 专用控制芯片LCD接口设计 赵峰,夏银水 (宁波大学电路与系统研究所,浙江宁波315211) 摘要:针对智能水表控制芯片与LCD驱动芯片之间信号编码不一致并且转换复杂的问题,提出了一种ZY886B 型液晶模块的接口电路.为提高转换速率,节省开销,设计的关键部分采用基于快速二一十进制转换算法的电路,该 算法与其它二一十进制转换算法相比具有转换速率和面积上的优势.所设计LCD接口采用VerilogHDI描述,在 Modelsim6.0SE版本上进行仿真和验证,在DesignCompiler综合平台上进行优化综合.结果显示接口满足 ZY886B的工作时序,最大时钟频率超过250MHz,动态功耗小于lmW. 关键词:智能水表;LCD;进制转换;ASIC 中图分类号:TN432文献标志码:A文章编号2010)03—280—06 ZHAOFeng,XIAYin—shui(InstituteofCircuitsatzdSystem,NingboUniversity,Ningbo315211,Zhejiang Province,China) InterfacedesignbetweenLCDandintelligentwatermetercontrolASICbasedonfastbinarytodecimalconversionaigo?rithm.JournalofZhejiangUniversity(ScienceEdition),2010,37(3):280?85 Abstract:InordertOsatisfytheinterfacebetweenintelligentwatermetersandusers,thispaperpresentedaninterface circuitforLCDZY886B,whichresolvesthecomplexcodingconversionissuebetweenintelligentwatermeterICs andI.CDdrivers.Afastbinarycode(BIN)tOdecimalcode(BCD)conversionalgorithmwasadoptedinthekeypart oftheinterfacecircuit,whichbothimprovedtheconversionspeedandsavedhardwareareaconsumption.Thedesign wasdescribedwithVerilogHDL.SynthesiswithDesignCompilerandsimulationwithModelsim6.0SEshowed thatthepresentedinterfacecircuitworkedcorrectlyaccordingtoZY886BStiming,whilethemaximumfrequency wasover250MHZandthepowerdissipationwaslessthan1mW. KeyWords:intelligentwatermeter;LCD;radixconversion;ASIC 0引言 近年来,智能水表以水计量精确,信息传输便 捷,人机交互智能化等优点开始得到应用与推广_1]. 研制智能水表的专用控制芯片代替DSP,MCU等 通用型处理器,可以降低功耗和生产成本,同时有利 于知识产权的保护.当前,智能水表多使用段式 LCD来显示水量及费用等信息.由于段式LCD的 输入数据形式是与BCD码(BCD:Binary—Coded Decima1)对应的段码(SegmentCode),因而对于智 能水表来说,首先要将控制芯片内部用二进制码 (BIN:BinaryCode)表示的数据转换成十进制BCD 格式,才能用于LCD显示.然而由于BIN码与BCD 码之间的对应关系是非线性的,故需要专门的转换 算法和电路来实现.BIN码与BCD码的转换问题很 早就得到重视并已有不少研究,已有的转换方法总 体可分为软件实现与硬件实现两大类.通过软件编 收稿日期:2009—06—05. 基金项目:国家自然科学基金资助项目;浙江省自然科学基金人才培养专项资助项目(R105614);宁波市自然科学基金资助项 目(2o