BCD 码—七段数码管显示译码器的综合仿真及下载

暑期FPGA培训实验报告

————BCD码—七段数码管显示译码器

一、实验设计

利用软件QuartusII，Modelsim及DE0开发板完成译码器的仿真及下载，其中使用VerilogHDL硬件描述语言完成其源代码。 译码器

将一位BCD码0—9用DE0开发板的数码管显示。

二、实验原理

发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、 磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。 分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成8型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光，有红、黄、绿等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。 图4 - 17(a)是共阴式LED数码管的原理图，图4-17(b)是其表示符号。使用时，公共阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动(控制)，如图4 - 17(c)所示。（摘自百度文库）

（图片来自百度）

BCD码—七段数码管显示译码器是将一位BCD码（输入用图中A,B,C,D）翻译为数码管上对应显示的十进制数字。例如：输入为4’b0000时，则显示为g号二极管灭，其他为亮，则可显示为数字0。其实BCD码—七段数码管显示译码器即为4-7线译码器，只是将它显示在数码管上而已。 其（数码管为共阴极）真值表如下图：

（图片来自百度）

*由于DE0开发板的数码管为共阳极则需要将上表的真值取反。

三、源代码及testbench

decode4_7.v

module decode4_7(decodeout,indec);

output[6:0] decodeout;

input[3:0] indec;

reg[6:0] decodeout;

always @(indec)

begin

case(indec) //用case语句进行译码

4'd0:decodeout=7'b0000001; //由于为共阳极数码管则真值如此

4'd1:decodeout=7'b1001111;

4'd2:decodeout=7'b0010010;

4'd3:decodeout=7'b0000110;

4'd4:decodeout=7'b1001100;

4'd5:decodeout=7'b0100100;

4'd6:decodeout=7'b0100000;

4'd7:decodeout=7'b0001111;

4'd8:decodeout=7'b0000000;

4'd9:decodeout=7'b0000100;

default: decodeout=7'bx;

endcase

end

Endmodule

decode4_7_testbench.v

module decode4_7_testbench; reg[3:0] indec;

wire[6:0] decodeout; la U0(decodeout,indec); initial begin indec=4'b0; #10 $stop; end always begin

#1 indec=indec+1'b1; end

endmodule

四、实验操作

1、打开QuartusII建立工程，配置实验板为

CycloneIII .EP3C16F484C6 ，设置第三方仿真软件为Modelsim-Altera。

2、建立新文件File->New->Verilog HDL File，输入源代码保存文件为

decode4_7.v

*红方框中须一样

3、重复2建立新文件，输入testbench代码，并保存为decode4_7_testbench.v

*红方框中须一样

4、打开Assignment->Setting接着如图流程：

点击Add->OK.

4、编译

5、仿真

5、下载，将引脚分配好，将DE0板利用USB线接在PC

上，操作如图：

输出引脚分配情况

分配好之后在再进行一次编译，接着点击programmer

操作结束

五、实验小结

在本次实验中，我个人感觉操作的规范化比较重要，如果操作不规范不仅使操作步骤繁琐，也有可能带来错误。其次是理解代码含义，了解BCD-七段数码管显示译码器的作用，清楚共阴极，共阳极的差别。我想本次实验掌握这些后应该可以比较顺利完成任务。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/17wd.html