EDA课程8位数码管扫描显示的设计.doc

eda课程8位数码管扫描显示的设计专业： 电子信息工程 学号： 2010040209 姓名： 郭亚兵 一、系统方案论证如下图（1）所示的是8位数码扫描显示电路，其中每个数码管的8个段：h, g, f, e, d, c, b, a（h是小数点）都分别连在一起，8个数码管分别由8个选通信号k1, k2, k3,k8来选择。被选通的数码管显示数据，其余关闭。如在某一时刻，k2为高电平，其余选通信号为低电平，这是仅k3对应的数码管显示来自段信号端的数据，其余7个数码管呈现关闭状态。根据这种电路状况，如果希望在8个数码管显示希望的数据，就必须使得8个选通信号k1, k2, k3,k8分别被单独选通，并在此同时，在段信号输入口加上希望在该对应数码管上显示的数据，于是随着选通信号的扫变，就能实现扫描显示的目的。一、二、实验原理与内容实验原理：1 每个数码管的8个段：hgfedcba（h是小数点）都分别连在一起， 8个数码管分别由8个选通信号k1.k2.。k8选择，被选通的数码管（高电平）显示数据，其余关闭。如在某一时刻，k3为高电平，其余为低电平，这时仅k3对应的数码管显示来自段信号端的数据，其余的都关闭。据此，就必须使8个选通信号分别被单独选通，并同时在段信号输入口加上希望显示的数据，就能实现功能 。 2 clk 是扫描时钟，sg 为7段控制信号，由高位之低位分别接gfedcba7个段，bt是位选控制信号。cnt8是一个3位计数器，做扫描计数信号，由进程p2生成。进程p3是7段译码查表输出程序，进程p1 是对8个数码管选通的扫描程序。例如当cnt8=001时，k2对应的数码管被选通，同时a被赋值2，再由进程p3译码输出1001111，显示在数码管上即为2,。当cnt8扫变时，将能在8个数码管上显示23408148. 3 本次试验不显示小数点，可把sg段控制信号向量变为8位（最高位代表小数点），并在最高位设置成恒0低电平。图41 动态数码扫描显示硬件电路原理图三、实验步骤六、实验步骤1、调出调出预先编好的的源程序，检查是否正确；在quartus 中新建一个工程命名为scan_led，将预先编辑好的程序复制入vhdl文件中，保存并命名为scan_led。2、编译、仿真程序；点击start complilation按钮进行全程仿真没有错误后开始进行硬件仿真，首先进行引脚锁定，按照实验讲义中的器件引脚选择模式6，锁定引脚后如下图所示。3、引脚锁定完成后，开始下载生成的sof文件，会发现数码管开始显示23408148，实验成功。四、实验报告1、写出实验源程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;-entity scan_led is port ( clk : in std_logic; sg : out std_logic_vector(7 downto 0); -段控制信号输出 bt : out std_logic_vector(7 downto 0) ); -位控制信号输出 end scan_led;-architecture one of scan_led is signal cnt8 : std_logic_vector(2 downto 0); signal a : integer range 0 to 9;beginp1: process( cnt8 ) begin case cnt8 is when 000 = bt = 00000001 ;a bt = 00000010 ;a bt = 00000100 ;a bt = 00001000 ;a bt = 00010000 ;a bt = 00100000 ;a bt = 01000000 ;a bt = 10000000 ;a null ; end case ; end process p1; p2: process(clk) begin if clkevent and clk = 1 then cnt8 sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg null ; end case ; end process p3; end one; 2、实验结果：将生成的sof文件通过下载线下载到实验箱中，正确显示了自己的学号。改变时钟频率，可以得到不同的效果，如低频率时数码管逐个显示，高频率时数码管逐个显示频率很快，变成了同时显示。3、心得体会： 1本次实验要想成功，首先需要知道以下知识：位控制端是控制哪个数码管显示。段控制端输入根据每个数码管的7个段输入的电平高低而发亮，显示所需要的数据 2本实验用到3个进程，进程p1 是对8个数码管选通的扫描程序，进程p2做扫描计数信号，进程p3是7段译码查表输出程序。这给初学者一个启发，在编写复杂的程序时，也可以按照这种方式实现。 3通过改变段选值可以使数码管显示不同的数值。所以显示自己的学号加100，只需要把程序a值改变即可。 4通过改变clock0的频率可产生不同的显示效果。 五、问题及思考 扫描在视频显示中的应用：扫描显示是通过把画面划分成很多很多帧来实现的。每一帧都是静止的图象，快速连续地显示帧便形成了运动的假象。刷新频率越快，由于人眼的视觉停留，就会得到想要的结果。这就像是拍摄电影一样，在拍摄武打动作时，实际中两人的动作是很慢的，但播放时，人为的把速度放快，才得到了我们日常生活中喜欢的那种快动作效果。六、课程设计体会与建议6.1、设计体会课程设计是培养学生综合能力，运用所学知识、发现、提出、分析和解决问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体实训和考擦过程。回顾这次课程设计，我感慨万千，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在这些日子里，我学到了很多东西，不仅可以复习以前学的知识，而且学到了很多书本上学不到的知识。通过这次课程设计是我懂个了理论和实际相结合起来，从理论中的结论，把理论应用到实践中，才能真正的为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和思考能力。再设计的过程中的问题很多，但毕竟是第一次做到，难免遇到各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前学过的知识理解不够深刻，掌握不够牢固，对单片机掌握的不好，还需要更努力学习。通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识从新温故。通过这次课程设我体会到，干任何事都必须耐心，细致，课程设计中许多问题不免令我感到有些心烦意乱，但一想老师对我们的耐心教导，想到自己以后所承担的社会责任，我不禁提醒自己，一定要养成高度的责任，良好的习惯，这次课程设计为我以后的工作得到一定的