利用拨码开关控制点阵进行十进制数字显示Word文档下载推荐.docx
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2.1设计内容…………………………………………………………………2
2.2设计要求…………………………………………………………………2
3.设计方案及实现情况………………………………………………………2
3.1设计思路…………………………………………………………………2
3.2工作原理及框图……………………………………………………………2
3.3各模块功能描述………………………………………………………………3
3.4仿真结果………………………………………………………………………12
3.5试验箱验证情况…………………………………………………………13
4课程设计总结………………………………………………………………13
5.参考文献……………………………………………………………………14
1、课程设计目的
(1)学习操作数字电路设计实验开发系统,掌握点阵显示的工作原理及应用。
(2)掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计方法。
(3)学习掌握可编程器件设计的全过程。
2、课程设计内容和要求
2.1、设计内容
用VHDL语言编写程序,使拨码开关控制点阵显示十进制数字。
2.2、设计要求
1.学习掌握列扫描控制模块、点阵显示模块的工作原理及应用;
2.熟练掌握VHDL编程语言,编写点阵显示模块;
3.仿真所编写的程序,模拟验证所编写的模块功能;
4.下载程序到芯片中,硬件验证所设置的功能,能够实现十进制数字的显示;
3、
设计方案及实现情况
3.1、设计思路
采用模块化的设计思想,将整体分为几个模块,有不同的程序实现不同的模块功能,并且各个模块之间保持相对独立,有利于针对不同的功能模块进行调试,以便增加整个系统的成功率。
基于这种设计思想,对本次课程设计题目分为列扫描控制模块示和点阵显示模块。
将拨码开关的状态通过FPGA的控制,再用FPGA控制LED点阵上显示数字。
3.2、工作原理及框图
(1)工作原理
将拨码开关状态设置为四位二进制数,与十进制数相应,控制要显示的数字,选择出显示该数字程序,时钟信号使列扫描从第0列到第十五列重复扫描,在显示模块中写入一的对应的LED变亮,写入0的不亮,这样就可以显示相相应的数字。
因为用四开关控制数字的大小,有可能会大于9,因此对于大于9数LED灯都不亮。
(2)设计框图
第0列开始扫描
如果扫描到重第十五列
开关输入数字
开始
图1设计框图
(3)系统连接图
图2系统连接图
3.3各模块功能描述
(1)列扫描控制模块
用时钟信号产生一个四位二进制数,将其与列选通信号相连,由于列选通信号为一4-16译码器的输出,4位二进制数计器从0到15循环重复计数,因此从点阵第0列到第15列进行重复的逐列扫描。
图3列扫描控制模块图
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
entitycntais
port(clk:
instd_logic;
q:
outstd_logic_vector(3downto0));
endcnta;
architecturecnt_arcofcntais
begin
process(clk)
variabletmp:
std_logic_vector(3downto0);
ifclk'
eventandclk='
1'
then
iftmp="
1111"
tmp:
="
0000"
;
else
tmp:
=tmp+1;
endif;
endif;
q<
=tmp;
endprocess;
endcnt_arc;
(2)点阵显示模块
在程序中写出十进制数的字型码,根据输入的数字选择出相应的字型马显示,再进行逐列扫描,根据各点设置的0和1显示出相应的数字,由于是十进制对于大于九的数字不显示。
图4点阵显示模块图
entitycorais
port(ch:
instd_logic_vector(3downto0);
sel:
q:
outstd_logic_vector(15downto0));
endcora;
architecturecorn_arcofcorais
process(ch,sel)
begin
casechis
when"
=>
caseselis
0000000000000000"
0001"
0010"
0000011111100000"
0011"
0001111001111000"
0100"
0011000000011100"
0101"
0011000000001100"
0110"
0110000000001110"
0111"
0110000000000110"
1000"
1001"
0111000000001110"
1010"
0011100000011100"
1011"
0011100000011000"
1100"
0001110001110000"
1101"
1110"
whenothers=>
null;
endcase;
1111111111111111"
0111000011111100"
0111000111111110"
0111000111011110"
0111000110001110"
0111101110001110"
0111111110001110"
0011111100001110"
0001111111111000"
0011111111111100"
0111111111111110"
0111101111011110"
0000011100000000"
0111111111111111"
0000011100001110"
0000011100011100"
0000011100111000"
0000011101110000"
0000011111000000"
0000011110000000"
0000011000000000"
0001111000001110"
0111000111111111"
0111000011111111"
0011110000011100"
0111111000011110"
1110011100011111"
1100001100000111"
1100001100000011"
1100001000000111"
1110011111111111"
0001000000000000"
0000000000001110"
0000000000011110"
0000000000111110"
0000000001111110"
0000000011110110"
0000000111100110"
0000001111000110"
0000111110000110"
0111111100000110"
0111111000000110"
0111110000000110"
0111100000001110"
0001100000011000"
0011110000111100"
0111111001111110"
1110011111100111"
1110001111000111"
1100000110000011"
1111111111100111"
1110000001000011"
1100000011000011"
1111000011100111"
0111000001111110"
0011000000111100"
endcase;
endcorn_arc;
3.5、MAXPLUS2仿真波形图
(1)列扫描模块仿真波形图
图5列扫描模块仿真波形图
(2)点阵显示仿真波形图
图6点阵显示仿真波形图
(3)整体仿真波形图
图7整体仿真波形图
3.6、实验箱验证情况
按照程序中管脚的分配,连接好实验箱如图,然后接通电源,将程序仿真编译后下载到FPGA芯片,进行验证。
下面是验证结果的图片。
图8连线图和验证图
4、课程设计总结
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 利用 开关 控制 点阵 进行 十进制数字 显示