工具 ISE14.7
通过时间分频在4位7段数码管中显示2个数字,给人眼一个错觉是同时显示出两个数字。
实验原理是轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选信号,利用数码管闪烁的余晖和人眼视觉的暂留作用,使人感觉像各位管同时在显示
就像单片机数码管的思想一样:这里也要做相同的事情。
单片机步骤如下:
动态显示:
1)位选数码管; 2)段选数码管; 3)延时
dula=1;//段选P0=table[i]; dula=0; P0=0xff; wela=1;//位选P0=a; wela=0; delayms(500);//延时
这样的代码实现流水显示,如果延时时间够短肉眼难以分辨;则可以实现几位数据的同时显示;
同理到FPGA中也是这样,不过要考虑用不同的模块实现这个功能
EG 两位数码管显示:
单片机中延时用个delay就可以实现,但是这里的延时要用一个计数器来模拟延时的状态
1.0)段选选择数码管显示的数值
1.1)因为这里我代码中值用了4个位来显示当前的数据(数据位宽为4)所以要在不同的时间选择当前显示的值
2)位选选择数码管的位数
3)延时(保证动态显示肉眼分辨不出)
代码如下:
moduleseg(clk,ext_rst_n,TimeH,TimeL,dtube_cs_n,dtube_data ); inputclk; //时钟信号25MHzinputext_rst_n; //复位信号input [3:0]TimeH; //两位输入高位input [3:0]TimeL; //两位输入低位outputreg[1:0] dtube_cs_n; //段选数据位outputreg[6:0] dtube_data;//位选数据位reg[3:0] display_num; //当前显示数据reg[15:0] div_cnt; //延时计数器计数位initialdiv_cnt=0;//赋初值为0//延时计数器模块always (posedgeclkornegedgeext_rst_n) beginif(!ext_rst_n) div_cnt<=8'd0;elseif(div_cnt==16'd50000)div_cnt<=8'd0; elsediv_cnt<=div_cnt+1'b1;end//显示当前的数据模块always (posedgeclkornegedgeext_rst_n) beginif(!ext_rst_n) display_num<=4'h0;elseif(div_cnt<25000) display_num<=TimeH; elsedisplay_num<=TimeL; end//段选数据译码模块(共阴数码管)always (posedgeclkornegedgeext_rst_n) beginif(!ext_rst_n) dtube_data<=8'h00;elsebegincase(display_num) 4'h0: dtube_data <= 8'h3f; 4'h1: dtube_data <= 8'h06; 4'h2: dtube_data <= 8'h5b; 4'h3: dtube_data <= 8'h4f; 4'h4: dtube_data <= 8'h66; 4'h5: dtube_data <= 8'h6d; 4'h6: dtube_data <= 8'h7d; 4'h7: dtube_data <= 8'h07; 4'h8: dtube_data <= 8'h7f; 4'h9: dtube_data <= 8'h6f; default:dtube_data<=8'h00;endcaseendend//位选选译模块always (posedgeclkornegedgeext_rst_n) beginif(!ext_rst_n) dtube_cs_n<=2'b11;elseif(div_cnt<20000) dtube_cs_n<=2'b01;elsedtube_cs_n<=2'b10;endendmodule
数码管显示模块定义好了就要想如何实现倒计时的完成
这里的设计思路是
顶层设计模块
分频器模块 --> 计数器模块 -----> 数码管显示模块
输入复位信号 和系统时钟
1)分频器输入25MHz输出1Hz
2)IHz时钟信号传给计数器模块用于计数
3)计数的值在数码管显示输出数码管的段选和位选和蜂鸣器(计时完成标志位)
代码如下:
1,.TOP.v
moduletop(ext_clk_25m,ext_rst_n,beep,dtube_cs_n,dtube_data ); //顶层控制模块inputext_clk_25m; //时钟信号25MHzinputext_rst_n; //复位信号output [1:0] dtube_cs_n; //段选数据位output [6:0] dtube_data;//位选数据位outputbeep; //计时完成标志位wireclk;//中间变量wire [3:0] TimeL; wire [3:0] TimeH; //分频25MHZ变为1HZdivd1( .ext_clk_25m(ext_clk_25m), .ext_rst_n(ext_rst_n), .mclk(clk) ); //倒计时计数模块counterc1( .mclk(clk), .ext_rst_n(ext_rst_n), .TimeH(TimeH), .TimeL(TimeL), .beep(beep) ); //数码管显示模块segs1( .clk(ext_clk_25m), .ext_rst_n(ext_rst_n), .TimeH(TimeH), .TimeL(TimeL), .dtube_cs_n(dtube_cs_n), .dtube_data(dtube_data) ); endmodule
2.div.v
modulediv(ext_clk_25m,ext_rst_n,mclk ); inputext_clk_25m;//输入时钟inputext_rst_n; //复位端口outputregmclk;//输出1Hzreg [23:0] cnt;//存放计数器的值initialcnt=0; parameterTIME=24'd1250_0000;//时钟25MHz//分频模块//使得输入时钟为25MHz输出时钟为1Hzalways (posedgeext_clk_25mornegedgeext_rst_n) beginif(!ext_rst_n) beginmclk<=1'b0;cnt<=25'd0;endelseif(cnt==TIME-1'b1)beginmclk<=~mclk; cnt<=1'b0;endelsecnt<=cnt+1'b1;endendmodule
3.counter.v
modulecounter(mclk,ext_rst_n,TimeH,TimeL,beep ); inputmclk;//时钟信号inputext_rst_n;//复位信号outputreg [3:0]TimeH;//两位数码管显示高位outputreg [3:0]TimeL;//两位数码管显示低位outputbeep; //计数完成位assignbeep=({TimeH,TimeL}==8'h00);//当计数为0时,蜂鸣器响initial {TimeH,TimeL} =8'h50; //计数器赋初值//计数器模块always (posedgemclkornegedgeext_rst_n) beginif(!ext_rst_n) {TimeH,TimeL} <=8'h50;elseif({TimeH,TimeL}==8'h00) {TimeH,TimeL} <={TimeH,TimeL}; elseif(TimeL==4'h0)beginTimeH<=TimeH-1'b1;TimeL<=4'h9;endelsebeginTimeH<=TimeH; TimeL<=TimeL-1'b1;endendendmodule
4.数码管.v
上文已经贴出