エルシー:「ところで、あえて聞いてみるけど、あなたはこの液晶モジュールを動かすにはどうしたらいいと思う？」
僕:「うーん、データを１個送るごとにＸＳＣＬにパルスを入れて、１ライン毎にＬＰ、１画面毎にＹＤにパルスを入れればよさそうだな、ってのはなんとなくわかるんだけど、具体的にどうしたらいいのかよくわかんないんだよ。さらにＣＰＵやＲＡＭも付けなきゃいけないと思うと、もうこんがらがっちゃって。」
エルシー:「最初はＣＰＬＤだけ使って動かしてみましょ。はじめからＲＡＭやＣＰＵまで考えると話がややこしくなるから。」
僕:「うーん。でもＣＰＬＤにクロックは必要だよね。ＣＰＵボードはあったほうがＣＰＵのクロックが使えていいんじゃない？」
エルシー:「それだと、ＣＰＵのクロックが変わるとまたＣＰＬＤの設計をやり直しね。やっぱり自前のクロックを持ったほうがいいと思うの。あらっ！ こんなところに１６ＭＨｚのクロックモジュールが転がってるわ。これ使いましょ。」
僕:「な、なんかわざとらしい展開だけど、まぁいいや。じゃそれ使おう。」
エルシー:「で、ＸＳＣＬはどのくらいの周波数にしたらいいと思う？」
僕:「えーっと、マニュアルで規定されてるのはＬＰの周期だけだよね。こっからどうやってＸＳＣＬの周波数を決めればいいんだろう？」
エルシー:「この液晶は１ライン６４０ドットよね。データ線は８本だから、１ラインあたりのＸＳＣＬの個数は決まるでしょ。そこから求められるわ。」
僕:「６４０÷８＝８０個か。ＬＰ周期が５０μだとするとＸＳＣＬの周期は約６２５ナノ秒、１２０μ秒だとすると約１５００ナノ秒だね。周波数はその逆数だから、０．６６ＭＨｚから１．６ＭＨｚってことか。」
エルシー:「そう。せっかくだから、切りのいい１ＭＨｚにしましょ。」
僕:「うん。じゃあ、もとのクロックを１６分周すればＸＳＣＬになるんだね。」
エルシー:「う〜ん、１６分周はいいんだけど、ただ単純に１６分周すればいいわけじゃないのよ。」
僕:「どうして？」
エルシー:「タイムチャートをよく見て。ＬＰが出ているときはＸＳＣＬは出てないでしょ。」
僕:「そうか。でも、ＸＳＣＬは８０回出さなきゃいけないんだよね？ その他にもＬＰを出すとなると・・・」
エルシー:「１ラインのクロックは８０個と考えるより、ＸＳＣＬ８０個とＬＰ１個、合計８１個と考えたほうが良さそうね。」
僕:「まず元のクロックを１６で割って、それをさらに８１で割ったのが１ライン分の周波数ってことだね。」
エルシー:「そして縦方向は２００ラインあるから、結局液晶の基本タイミングを作るカウンタは前段、Ｘ位置、Ｙ位置、の３つが必要ね。前段カウンタをｄｉｖ、Ｘ位置をｘ、Ｙ位置をｙって信号名にしてカウンタ部分のＶＨＤＬ書いてみて。」
僕:「信号の定義がこうで」
signal div : std_logic_vector(3 downto 0);
signal x : std_logic_vector(6 downto 0);
signal y : std_logic_vector(7 downto 0);
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僕:「カウンタの記述はこうかな？」
process(clk)
begin
if(clk'event and clk='1') then
if(div="1111") then -- ｄｉｖは１６分周して１マイクロ秒をつくる
if(x="1010000") then -- １ライン８１μ秒
if(y="11000111") then -- ｙが１９９なら
y <= "00000000"; -- ０にする
else -- そうでなければ
y <= y + 1; -- ｙに１を足す
end if;
x <= "0000000"; -- ｘが８０ならｘを０にする
else -- そうでなければ
x <= x + 1; -- ｘに１を足す
end if;
end if;
div <= div + 1;
end if;
end process;
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エルシー:「そうね。じゃ今度はＸＳＣＬ、ＬＰ、ＹＤを出してみましょ。」
僕:「ＬＰってデータ８０個送った後に出すの？」
エルシー:「タイムチャート見るとそう考えてもよさそうね。ついでにＹＤは最初のラインのＬＰを出すときに出せばいいみたい。」
僕:「するってぇと、こんな感じかな？」
process(clk)
begin
if(clk'event and clk='1') then
if(div="0111") then -- ｄｉｖが８〜１５のとき
if(x="1010000") then -- ｘが８０ならＬＰを１にする
lp <= '1';
else -- それ以外ならＸＳＣＬを１にする
xscl <= '1';
end if;
elsif(div="1111") then -- ｄｉｖが０〜７のとき
xscl <= '0'; -- ＸＳＣＬもＬＰも０にする
lp <= '0';
end if;
end if;
end process;
process(clk)
begin
if(clk'event and clk='1') then
if((x="1010000")and(y="00000000")) then -- ｘが８０でｙが０のとき
if(div="0000") then -- ｄｉｖが１〜１５の間
yd <='1'; -- ＹＤを１にする
elsif(div="1111") then
yd <='0';
end if;
end if;
end if;
end process;
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エルシー:「ちょっと待って。ＬＰとＹＤが同時に０に落ちてるわね。データシートよく見て。ＬＰの立下りに対してＹＤのホールドタイムが必要なはずよ。」
僕:「ＹＤを引き伸ばせばいいのかな？」
エルシー:「それよりＸＳＣＬとＬＰを前にずらしたほうがいいわ。混乱するから今は説明しないけど、あとでＲＡＭやＣＰＵをつなぐことを考えるとその方がいいの。」
僕:「ふーん、そうなのか。タイムチャート見ると、ＬＰはＹＤの真ん中あたりにきているね。それを真似すればいいのかな。というわけで、ＬＰとＸＳＣＬのタイミングを直してみたよ。」
process(clk)
begin
if(clk'event and clk='1') then
if(div="0011") then -- ｄｉｖが４〜１１のとき
if(x="1010000") then -- ｘが８０ならＬＰを１にする
lp <= '1';
else
xscl <= '1'; -- それ以外ならＸＳＣＬを１にする
end if;
elsif(div="1011") then -- ｄｉｖが０〜３、１２〜１５のとき
xscl <= '0'; -- ＸＳＣＬもＬＰも０にする
lp <= '0';
end if;
end if;
end process;
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エルシー:「そうそう。じゃ、今度はデータを出して、パターンを表示しましょ。８×８ドットのパターンなら、ｙの下位３ビットをデコードしてＸＤに適当なデータを出せばいいから簡単ね。」 
