单个数码管的实现
第一种方式
一端并接称为位码;一端分别接收电平信号以控制灯的亮灭,称为段码
8421BCD码转七段数码管段码是将BCD码表示的十进制数转换成七段LED数码管的7个驱动段码,
段码就是LED灯的信号
a为1表示没用到a,a为0表示用到了a灯
就是说在B1B2B3B4组成怎样的BCD码时,才会不用到a灯
就得到各个灯与输入的BCD码之间的关系
第二种
这个是说,由于3位二进制数只能表示8个状态,所以要表示十进制,至少需要4位二进制数,然后用case语句将这些四位的二进制编码转化为七段显示器所需要的编码
4’hf,'前面记录的是二进制下所需要的位数,是绝对的,不因表示的进制改变而改变,'后面的字母表示表示这个数所用的进制,其绝对后继是怎么表示,是相对的,且记录的方式就是这个进制记录的方式。一位h相当于4位b
module BCDsegment(input [3:0]SW,
//输入BCD码SW[3]=R15,SW[2]=M13,SW[1]=L16,SW[0]=J13output reg [6:0]a_to_g,output DP,output [7:0]AN);assign AN=8'b1111_1110;assign DP=1;always@(*)begincase(SW)4'b0000: a_to_g=7'b0000001;4'b0001: a_to_g=7'b1001111;4'b0010: a_to_g=7'b0010010;4'b0011: a_to_g=7'b0000110;4'b0100: a_to_g=7'b1001100;4'b0101: a_to_g=7'b0100100;4'b0110: a_to_g=7'b0100000;4'b0111: a_to_g=7'b0001111;4'b1000: a_to_g=7'b0000000;4'b1001: a_to_g=7'b0000100;endcaseend
endmodule
.v分析:
① input一个四位向量SW作为输入信号,通过拨动对应的引脚改变输入的BCD码。
② output一个七位向量a_to_g决定一组七段数码管的各二极管亮暗状态,亮起的二极管组合形成一个十进制数。
③ output一个DP信号,是实验板上8组数码管的总开关,用assign语句赋值为1。
④ output一个八位向量AN,AN决定一个实验板上的八组数码管使用状态,赋值为1的不使用,赋值为0的为使用。本次实验中将AN通过assign语句赋值为8’b1111_1110,表示只使用AN[0]对应的那组数码管。
⑤ 在always语句中,用case语句完成BCD码和七段数码管状态的对应工作。
这里就是说R15,M13,L16,J13四个开关(四位二进制数)决定了一个十六进制数,然后在数码管上显示这个在四位开关上表示的一位十六进制数,只调用了一个数码管表示
这里的关键在于引脚文件的编写
##Switchesset_property -dict { PACKAGE_PIN J15 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { SW[0] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN L16 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { SW[1] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN M13 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { SW[2] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN R15 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { SW[3] }];
##7 segment display
set_property -dict { PACKAGE_PIN T10 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[6] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN R10 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[5] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN K16 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[4] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN K13 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[3] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN P15 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[2] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN T11 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[1] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN L18 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[0] }]; set_property -dict { PACKAGE_PIN H15 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { DP }]; set_property -dict { PACKAGE_PIN J17 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[0] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN J18 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[1] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN T9 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[2] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN J14 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[3] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN P14 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[4] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN T14 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[5] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN K2 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[6] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN U13 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[7] }];
.xdc分析
① 每个引脚一行语句:代表引脚在实验板上的位置和输出标准电平3.3V。
② 引脚锁定文件使用到的引脚名称与design source中所使用到变量名称相对应。
③ 该.xdc文件中,SW[0]~SW[3]代表输入的BCD码,a_to_g[6] ~a_to_g[0]代表一组7段数码管的编号a~g的led灯(顺时针方向),DP为总开关,AN为实验板上的8组7段数码管。
这个引脚文件编写的很清晰,声明和定义放在一起了,清晰明了
SWITHCES表示开关,是下面的四个二进制,组成一个十六进制
Display表示显示,引脚接到数码管上
?这里后面的AN,表示的是说下面的开关来决定到底是板子上的8个灯哪个灯亮,不确定?
一个实验板上的8组七段数码管首先由一个总开关DP控制,DP为1时,数码管才能被使用;而每组数码管是否工作,则由一个8位的向量AN控制,因为是共阳极构造,当AN某位为0时,才表示该组数码管投入使用;每组数码管由7个二极管组成,亮暗状态由一个7位向量a_to_g决定,同样因为共阳极的构造,当a_to_g某位为0时对应的二极管亮。这个a_to_g向量同时控制所有组数码管的7段二极管。
这个是说原始信号为clk.然后分频就是说让这个信号的频率降低,到20时才进一,就是说频率是原来的二十分之一
由于是共阳极构造,0时显示,1时不显示
多个数码管动态显示
就是说让其刷新频率高于人眼分辨率,但实际上每次是只亮一个灯的,但是速度足够快,所以就显示好像亮了好多灯 ,所以说的是交替被点亮发光
动态数码管显示的原理是: 每次选通其中一位, 送出这位要显示的内容, 然后一段时间后选通下一位送出对应数据,4 个数码管这样依次选通并送出相应的数据,结束后再重复进行。这样只要选通时间选取的合适,由于人眼的视觉暂留,数码管看起来就是连续显示的。
这里面涉及到七段数码管的分频问题(决定多久从这个数码管换到下一个数码管显示)
那就是说,需要不断记录当前需要显示的是什么内容
分频
增加了一个0,就是频率从400变到了40,说明d后面是分频的倍数,‘d前面记录的数是'd后面所允许记录的最大数(用二进制表示下),’d后面记录的是实际记录的数,用d,即十进制下,不应当超过'd前面记录的那个数的二进制最大,但可以小于
每次比较的时候都是在进行实际记录的数据比较,自加加的也是实际的单位1,与所选进制无关
分时复用?