可编程器件及应用课程设计

1、成绩 徐州工程学院可编程器件及应用实验设计名称 七段数码管控制接口 学 院 信电学院 专业班级 学生姓名 学 号 指导教师 2013 年 1 月 3 日七段数码管控制接口一、实验目的1、设计并实现一个七段数码管控制接口；2、巩固使用quartus ii软件进行fpga开发的过程以及实验箱的使用方法；3、掌握多个进程并发执行的工作原理；4、进一步掌握vhdl语言的基本语句；二、设计要求设计一个共阴7段数码管控制接口电路。在时钟信号的控制下，使数码管显示013579。 三、实验连线1.将ep2c5适配板左下角的jtag用十芯排线和万用下载区左下角的sopc jtag口连接起来，万用下载区右下角的电

2、源开关拨到sopc下载的一边；2.实验板右下方频率源clk1接任意频率作为扫描频率，请将jpled1短路帽右插，jpled的短路帽全部上插；3.将实验板左端的jp103全部用短路帽接上。四、实验原理1、七段数码管发光原理。七段数码管一般由八个发光二极管组成，其中七个发光二极管排列成“8”字形，另一个位于小数点位置。根据连接形式的不同，数码管分为共阴极和共阳极两类。对于共阴极数码管，八个发光二极管的阴极连接在一起作为公共端，阳极作为段驱动端分别命名为a，b，c，d，e，f，g和dp。当公共端为低电平时，段驱动端为高电平时，相应段的二极管点亮发光。共阳极数码管正好相反。 2、数码管动态扫描原理。c

3、lk为时钟输入端，rst为复位信号输入端，ledout6.0为段驱动输出；sel 7.0为位选信号输出；在实验仪器中，8位7段数码选用了共阴极类型。设计要求8个彩灯是轮流点亮，一个数码管显示013579。表1 共阴极数码管bcd码-段码译码器真值表五、实验步骤1、启动quartus ii 7.2，file new project 、new vhdl file创建工程并输入设计源文件。2、对源文件进行编译并功能仿真、波形仿真，processing start compilation、generate function simulation、start simulation。3、点击assignm

4、entpins，打开引脚图，分配引脚，完成设计实现过程。4、在实验箱上连线进行程序下载，观察现象。附：vhdl源程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity count_c8 isport(clk5:in std_logic;rst :in std_logic;seg_sel:out std_logic_vector(2 downto 0);seg_da:out std_logic_vector(7 downto 0);

5、led :out std_logic_vector(7 downto 0);endcount_c8;architecture behaveof count_c8 issignal shift_cnt,temp:std_logic_vector(3 downto 0);signal cnt_value:std_logic_vector(3 downto 0);signal clk:std_logic;beginprocess(clk5) 4分频，将16hz进行4分频;beginif clk5event and clk5=1 thenclk=not clk;end if;end process;p

6、rocess(clk)beginif clkevent and clk=1 thenif temp=0101 then temp =0000; else temp=temp+1; end if;end if;end process;shift_cnt cnt_value cnt_value cnt_value cnt_value cnt_value cnt_value cnt_value=0000;end case;end process;seg_sel seg_da=x3f;led seg_da=x06;led seg_da=x4f;led seg_da=x6d;led seg_da=x07

7、;led seg_da=x6f;led null;end case;end process; end behave;六、实验过程截图1、quartusfileopen，打开工程，打开源程序：2、编译、功能仿真、波形仿真：由波形图可看出，led是从d101到d106逐个点亮。当d101亮时，seg_da值为00111111，数码管显示数字0；当d102亮时，seg_da值为00000110，数码管显示数字1；当d103亮时，seg_da值为01001111，数码管显示数字3；当d104亮时，seg_da值为01101101，数码管显示数字5；当d105亮时，seg_da值为00000111，数码管显示数字7；当d106亮时，seg_da值为01101111，数码管显示数字9；再依次循环。3、分配引脚4、下载到实验箱，得