实验三基于FPGA数码管动态扫描电路设计

姓名 学号 班级 座位号

FPGA实验指导及记录

实验三 基于FPGA的数码管动态扫描电路设计

1. 实验目的：

（1） 掌握FPGA工作的基本原理、FPGA硬件平台的使用； （2） 熟悉7段数码管显示译码电路的设计。

（3） 掌握数码管动态扫描显示原理及动态扫描电路的设计。

2. 实验任务：利用FPGA硬件平台上的6位数码管动态显示计数器输出数据。

3. 电路设计 （1） 顶层电路

由分频模块fre_div，计数器模块counter100，译码显示模块diaplay构成。分频模块fre_div将可将实验平台晶体振荡器提供的50MHz时钟信号分频，输出500Hz，1KHz及 1Hz三种信号备用，conter100模块实现模100计数功能，display模块为数码管动态显示模块，实现计数数字在6位数码管上的动态显示。

（2） 分频器模块fre_div

该模块已经设计完成，存放在F盘502文件夹里，使用时请自行拷贝至当前工程文件夹，并按设计需要选择合适的输出。

（3）

电子课程设计

——8位数码管动态显示电路设计

学院：电子信息工程学院 专业、班级：自动化 姓名： 学号：

指导教师：

2014年12月

目录

一、设计任务与要求 ...................... 错误！未定义书签。 二、总体框图 ............................ 错误！未定义书签。

2.1、设计思想 ....................... 错误！未定义书签。 2.2、设计方案 ....................... 错误！未定义书签。 2.3、对方案的分析 ................... 错误！未定义书签。 三、选择器件 ............................................. 4

3.1、实验所需器件： .................................. 4 3.2、器件说明： ...................................... 4 四、功能模块 ............................................. 7

4.1、脉冲

数码管动态显示

实验三 数码管动态显示

姓名：赵佳伟 学号：1002100449 一、实验目的

l、实现实现0~9十个数的动态显示。 2、掌握数码管的工作状态。

二、实验的硬件要求

1、输入：CLK时钟信号 2、输出：LED灯

3、主芯片：ALTERA下载板

三、实验内容

用VHDL语言输入法设计一个数码管动态显示电路，要求能够使之在0~9循环显示。

四、实验步骤

（1）进入windows操作系统，打开MAX+PLUSⅡ10.0。

1、启动File／Project Name菜单，输入设计项目的名字。点Assign／Device菜单，选择器件(本设计全选用EPM7128) 。见图2.2.1。

2、启动菜单File／New，选择Text Editor file，打开编程编辑器，进行原理图设计输入。

图2.2.1

数码管动态显示

（2）输入代码（下图2.2.2）

数码管动态显示

3、保存

单击保存按钮，扩展名为.vhd，本实验中取名为：p4_5.vhd。

（3）编译

启动MAX+PLUS II＼COMPILER菜单，按START开始编译，生成.SOF和.POF等文件，以便硬件下载和编程时调用，同时生成.RPT文件，如图2.2.3。

图2.2.3 （4）仿真

1、创建波形文件：

八位七段数码管动态显示电路的设计

一 七段显示器介绍

七段显示器，在许多产品或场合上经常可见。其内部结构是由八个发光二极管所组成，为七个笔画与一个小数点，依顺时针方向为A、B、C、D、E、F、G与DP等八组发光二极管之排列，可用以显示0～9数字及英文数A、b、C、d、E、F。目前常用的七段显示器通常附有小数点，如此使其得以显示阿拉伯数之小数点部份。七段显示器的脚位和线路图如下图4.1所示( 其第一支接脚位于俯视图之左上角 )。

图4.1、七段显示器俯视图

由于发光二极管只有在顺向偏压的时候才会发光。因此，七段显示器依其结构不同的应用需求，区分为低电位动作与高电位动作的两种型态的组件，另一种常见的说法则是共阳极( 低电位动作 )与共阴极( 高电位动作 )七段显示器，如下图4.2所示。

( 共阳极 ) ( 共阴极 )

图4.2、共阳极(低电位动作)与共阴极(高电位动作)

1

要如何使七段显示器发光呢？对于共阴极规格的七段显示器来说，必须使用“ Sink Current ”方式，亦即是共同接脚COM为VCC，并由Cyclone II FPGA使接脚成为高电位，进而使外部电源将流经七段显示器，再流入Cyc

八位七段数码管动态显示电路的设计

一 七段显示器介绍

七段显示器，在许多产品或场合上经常可见。其内部结构是由八个发光二极管所组成，为七个笔画与一个小数点，依顺时针方向为A、B、C、D、E、F、G与DP等八组发光二极管之排列，可用以显示0～9数字及英文数A、b、C、d、E、F。目前常用的七段显示器通常附有小数点，如此使其得以显示阿拉伯数之小数点部份。七段显示器的脚位和线路图如下图4.1所示( 其第一支接脚位于俯视图之左上角 )。

图4.1、七段显示器俯视图

由于发光二极管只有在顺向偏压的时候才会发光。因此，七段显示器依其结构不同的应用需求，区分为低电位动作与高电位动作的两种型态的组件，另一种常见的说法则是共阳极( 低电位动作 )与共阴极( 高电位动作 )七段显示器，如下图4.2所示。

( 共阳极 ) ( 共阴极 )

图4.2、共阳极(低电位动作)与共阴极(高电位动作)

1

要如何使七段显示器发光呢？对于共阴极规格的七段显示器来说，必须使用“ Sink Current ”方式，亦即是共同接脚COM为VCC，并由Cyclone II FPGA使接脚成为高电位，进而使外部电源将流经七段显示器，再流入Cyc

暨南大学本科实验报告专用纸

课程名称 EDA实验 成绩评定

实验项目名称 数码管扫描显示电路 指导教师 郭江陵 实验项目编号 02 实验项目类型 验证 实验地点 B305 学院 电气信息学院 系 专业 物联网工程 组号： A6

一、实验前准备

本实验例子使用独立扩展下载板EP1K10_30_50_100QC208(芯片为EP1K100QC208)。EDAPRO/240H实验仪主板的VCCINT跳线器右跳设定为3.3V； EDAPRO/240H实验仪主板的VCCIO跳线器组中“VCCIO3.3V”应短接，其余VCCIO均断开；独立扩展下载板“EP1K10_30_50_100QC208”的VCCINT跳线器组设定为2.5V；独立扩展下载板“EP1K10_30_50_100QC208”的VCCIO跳线器组设定为3.3V。请参考前面第二章中关于“电源模块”的说明。

二、实验目的

1、了解时序

项目名称：8位8段LED数码管动态扫描显示 班 级：09电二 姓 名：解健 学 号：09020313

一．实验目的

1. 掌握数码管动态扫描显示原理及实现方法。 2．掌握动态扫描显示电路驱动程序的编写方法。 二．实验电路

三．元器件 元器件编号 U2 U3 U1 RP1 元器件名称 7445 74HC245 AT89C52 RESPACK8 7SEG-MPX8-CC-BLUE 说明 集电极开路的BCD十进制译码器/驱动器 8位总线驱动器 AT89C52单片机 具有公共端的排电阻 共阴极8位7段LED蓝色显示器 四．实验步骤

第一步:先在Proteus软件中设计仿真电路原理图。

第二步：再在Keil C51软件中编写且编译程序，程序后缀必须是.c。然后在打开的“Option for Target‘Target 1’”选项卡，“Target”标签下频率设置为“11.0592”， “Output”标签下，将“Creat HEX File”项打勾选中，设置生成一个.hex文件。

第三步：接着将.hex文件导入原理图中U1芯片。双击U1，打开Edit Component对话框，选择生成的hex文件。

第四步：最后观察设计的电路图是否能得到预想的效

实验名称 八位七段数码管动态显示电路的设计

一、 实验目的

1、了解数码管的工作原理。

2、学习七段数码管显示译码器的设计。

3、学习Verilog的CASE语句及多层次设计方法。

二、 实验原理

七段数码管是电子开发过程中常用的输出显示设备。在实验系统中使用的是两个四位一体、共阴极型七段数码管。其单个静态数码管如下图4-1所示。

图4-1 静态七段数码管

由于七段数码管公共端连接到GND（共阴极型），当数码管的中的那一个段被输入高电平，则相应的这一段被点亮。反之则不亮。共阳极性的数码管与之相么。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp都连在了一起，8个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。

三、 实验内容

本实验要求完成的任务是在时钟信号的作用下，通过输入的键值在数码管上显示相应的键值。在实验中时，数字时钟选择1KHZ作为扫描时钟，用四个开关做为输入，当四个开关置为一个二进制数时，在数码管上显示其十六进制的值。实验箱中的拨动开关与FPGA的接口电路，以及开关FPGA的管脚连接在实验一中都做了详细说明，这里不在赘述

南昌大学实验报告

学生姓名：王崇伙学号： 6103413026专业班级：生医131 实验类型：□ 验证 □ 综合 ? 设计□ 创新 实验日期：2015/10/9实验成绩：

实验二、8个数码管动态显示1~8

一、实验目的

1、掌握汇编查表法实现动态数码管显示。 2、熟练使用proteus仿真工具。

二、实验工具

1、PC机 2、keil程序编辑工具 3、proteus仿真工具

三、实验原理

八路七段数码管动态显示原理其实和一个数码管显示0~F原理相同，不同在于显示数字的数码管有一个一次变成八个显示0~8，P0控制段选，P1控制位选，由本次实验使用八路共阴极数码管（如下图），当P0=0x7F (8)时，位码P1=0xfe既选通第八个数码管其余位选高电平不导通，结果就为第八个数码管显示8，依次P0段选‘1’时P1位选第一个数码管结果就为第一个数码管显示‘1’，延时0.2s再依次循环输入1~8位选依次选一~八达到八位数码管循环显示1~8。

四、实验程序框图

开始 初始化端口 设置断码表、位码表 设定i=0,i++ N 显示i指向的内容 Y i<8? 五、实验程序

#include #include #include

#define

动态数码管不用译码器显示

#include

#define GPIO_DIG P0 //段选 #define GPIO_PLACE P1 //位选

//--定义全局变量--//

unsigned char code DIG_PLACE[8] = {

0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//位选控制 查表的方法控制 unsigned char code DIG_CODE[17] = { 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

//0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F的显示码 unsigned char DisplayData[8];

void DigDisplay(); //动态显示函数 void main(void) { unsigned char i; for(i=0; i<8; i++) { DisplayData[i] = DIG_CODE[i]; } while(1) { DigDisplay(); } }

void DigDisplay() { unsigned char i; unsigned int j; for(i=0; i<8; i++) { GPIO_PLACE = DIG_PLACE[i]; //发送位选 GPIO_DIG = DisplayData[i]; //发送段码 j = 10; //扫描间隔时间设定 while(j--); GPIO_DIG = 0x00;//消隐 } }