实验三 基于FPGA的数码管动态扫描电路设计 quartus/数码管/电路模块设计(上)

简介: 实验三 基于FPGA的数码管动态扫描电路设计 quartus/数码管/电路模块设计(上)

实验三 基于FPGA的数码管动态扫描电路设计


源文件的链接放在最后啦


实验目的:

(1) 熟悉7段数码管显示译码电路的设计。

(2) 掌握数码管显示原理及静态、动态扫描电路的设计。

实验任务:

(1) 基本任务1:利用FPGA硬件平台上的4位数码管做静态显示,用SW0-3输入BCD码,用SW4-7控制数码管位选;

(2) 基本任务2:利用FPGA硬件平台上的4位数码管显示模10计数结果(以1S为节拍);

(3) 基本任务3:利用FPGA硬件平台上的6位数码管显示模100计数结果(以1S为节拍);

(4) 拓展任务1:对7448译码结果中的“6”和“9”进行补段;

(5) 拓展任务2:用按键控制计数器从0-9计数,4位数码管显示计数结果;(注意按键消抖)

(6) 拓展任务:3:dig_select、decoder和code_select三个模块做波形仿真。(注意输入设置)


基本任务一:利用FPGA硬件平台上的4位数码管做静态显示,用SW0-3输入BCD码,用SW4-7控制数码管位选;


1、实验原理

使用decoder模块控制数码管的显示功能,输入二进制码,输出对应的数码管显示数字。

dig_select模块负责选择哪一个数码管显示数字,add端输入二进制码,如果输入的频率特别高的话,人眼就分辨不出来一个个显示的过程了,看起来就是六个数码管都在亮。


2、电路模块设计

(1)decoder模块


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(2)dig_select模块

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拓展任务一:对7448译码结果中的“6”和“9”进行补段;


1、电路模块设计


(1)补段后的decoder模块,原本6和9显示的时候会少一段没有显示,加上外部与非门后就可以完整显示了。

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基本任务二:利用FPGA硬件平台上的4位数码管显示模10计数结果(以1S为节拍);


1、电路模块设计


(1)fre_div模块(如果不知道原理可以看我的上一篇文章实验二)

8ce57f574f4c42d0bb9ef6c82ae32b8d.png


(2)基本任务一的decoder和dig_select模块(在上面,用那个补过段的)

(3)模六计数器cnt6(实验一里有)

2ced9ef7edd9479686b7abff5d07784c.png


(4)整体设计

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拓展任务二:用按键控制计数器从0-9计数,4位数码管显示计数结果;(注意按键消抖)


1、电路模块设计

(1)按键消抖key_debounce模块

(2)原理

利用D触发器的延时特性,将每一个D触发器(延时不同)的输出端相与,仅当所有D触发器都输出为1的时候,消抖模块才输出为1,这样就可以将按键抖动的部分(有1也有0的部分)跳过,达成消抖的目的。

后面还可以接更多的D触发器,如果效果不好的话。

clk端要接一个500Hz的时钟


394501da62af48cfbbab192e1cb65e69.png


(3)整体设计

接下来就和上面的差不多了。

我这里接了两个消抖模块是因为一个好像效果不太好。


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