實驗三 基于FPGA的數(shù)碼管動態(tài)掃描電路設(shè)計

源文件的鏈接放在最后啦

1. 實驗?zāi)康模?br> （1） 熟悉7段數(shù)碼管顯示譯碼電路的設(shè)計。
   （2） 掌握數(shù)碼管顯示原理及靜態(tài)、動態(tài)掃描電路的設(shè)計。
2. 實驗任務(wù)：
   （1） 基本任務(wù)1：利用FPGA硬件平臺上的4位數(shù)碼管做靜態(tài)顯示，用SW0-3輸入BCD碼，用SW4-7控制數(shù)碼管位選；
   （2） 基本任務(wù)2：利用FPGA硬件平臺上的4位數(shù)碼管顯示模10計數(shù)結(jié)果（以1S為節(jié)拍）；
   （3） 基本任務(wù)3：利用FPGA硬件平臺上的6位數(shù)碼管顯示模100計數(shù)結(jié)果（以1S為節(jié)拍）；
   （4） 拓展任務(wù)1：對7448譯碼結(jié)果中的“6”和“9”進行補段；
   （5） 拓展任務(wù)2：用按鍵控制計數(shù)器從0-9計數(shù)，4位數(shù)碼管顯示計數(shù)結(jié)果；（注意按鍵消抖）
   （6） 拓展任務(wù):3：dig_select、decoder和code_select三個模塊做波形仿真。（注意輸入設(shè)置）

基本任務(wù)一：利用FPGA硬件平臺上的4位數(shù)碼管做靜態(tài)顯示，用SW0-3輸入BCD碼，用SW4-7控制數(shù)碼管位選；

1、實驗原理
使用decoder模塊控制數(shù)碼管的顯示功能，輸入二進制碼，輸出對應(yīng)的數(shù)碼管顯示數(shù)字。
dig_select模塊負(fù)責(zé)選擇哪一個數(shù)碼管顯示數(shù)字，add端輸入二進制碼，如果輸入的頻率特別高的話，人眼就分辨不出來一個個顯示的過程了，看起來就是六個數(shù)碼管都在亮。

2、電路模塊設(shè)計
（1）decoder模塊

（2）dig_select模塊

拓展任務(wù)一：對7448譯碼結(jié)果中的“6”和“9”進行補段；

1、電路模塊設(shè)計
（1）補段后的decoder模塊，原本6和9顯示的時候會少一段沒有顯示，加上外部與非門后就可以完整顯示了。

基本任務(wù)二：利用FPGA硬件平臺上的4位數(shù)碼管顯示模10計數(shù)結(jié)果（以1S為節(jié)拍）；

1、電路模塊設(shè)計
（1）fre_div模塊(如果不知道原理可以看我的上一篇文章實驗二)

（2）基本任務(wù)一的decoder和dig_select模塊（在上面，用那個補過段的）
（3）模六計數(shù)器cnt6（實驗一里有）

（4）整體設(shè)計

拓展任務(wù)二：用按鍵控制計數(shù)器從0-9計數(shù)，4位數(shù)碼管顯示計數(shù)結(jié)果；（注意按鍵消抖）

1、電路模塊設(shè)計
（1）按鍵消抖key_debounce模塊
（2）原理
利用D觸發(fā)器的延時特性，將每一個D觸發(fā)器（延時不同）的輸出端相與，僅當(dāng)所有D觸發(fā)器都輸出為1的時候，消抖模塊才輸出為1，這樣就可以將按鍵抖動的部分（有1也有0的部分）跳過，達成消抖的目的。
后面還可以接更多的D觸發(fā)器，如果效果不好的話。
clk端要接一個500Hz的時鐘

（3）整體設(shè)計
接下來就和上面的差不多了。
我這里接了兩個消抖模塊是因為一個好像效果不太好。

基本任務(wù)3：利用FPGA硬件平臺上的6位數(shù)碼管顯示模100計數(shù)結(jié)果（以1S為節(jié)拍）；

1、電路設(shè)計
（1）實驗三就有一些復(fù)雜了。要實現(xiàn)模100計數(shù)結(jié)果，我們首先要有一個模100計數(shù)器。
cnt100

（2）第二個新模塊是sec_select模塊，之所以這么命名和設(shè)計是為了下面的數(shù)字電子鐘做準(zhǔn)備。
這個模塊的主要作用是將每一個電子管顯示不同的內(nèi)容，根據(jù)基本任務(wù)二可知一次只能一個數(shù)碼管顯示一位數(shù)字，我們是通過加快頻率使得人眼看起來是6個數(shù)碼管一起顯示。但是每一位都是顯示的都是同一個內(nèi)容，還沒有分開，所以要用sec_select模塊進行數(shù)據(jù)選擇。我們可以看到現(xiàn)在有6組輸入，以總線的形式輸入到數(shù)選模塊里來，這6組分別代表了六個數(shù)碼管上顯示的數(shù)字，
add端輸入二進制BCD碼與dig_select端保持同步，表示現(xiàn)在在顯示的是哪一個電子管，那么code輸出端就會選擇相應(yīng)的輸入端輸出。（比如add端是000，表示0號數(shù)碼管顯示，code端就會將D0對應(yīng)的sec_ge秒的個位數(shù)字輸出）

（3）整體電路連接
其他用到的還有fre_div模塊、模六計數(shù)器cnt6、code_select/decoder、dig_select模塊
這些在上面都已經(jīng)實現(xiàn)了復(fù)制過來就好。

拓展任務(wù):3：dig_select、decoder和code_select三個模塊做波形仿真。（注意輸入設(shè)置）

這一步就比較簡單了，直接將前面已經(jīng)封裝好的模塊生成相應(yīng)的波形就行。

dig_select

decoder

sec_select

（最后的6個輸入端的數(shù)字是自己輸入的）

以上三個任務(wù)的源文件的鏈接在這里。以后也會更新更多的實驗的，這么好的up主還不趕緊關(guān)注之后白嫖。?

源文件鏈接

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1h-XcA9dNkaZXisXnOjWazg
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到了這里，關(guān)于實驗三 基于FPGA的數(shù)碼管動態(tài)掃描電路設(shè)計 quartus/數(shù)碼管/電路模塊設(shè)計的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！