数码管动态显示从0显示到999999，每隔0.1s增加1个数
2024-05-25 17:26:48
顶层模块代码
module top_seg_led(input sys_clk ,input sys_rst_n,output [5:0] seg_sel ,output [7:0] seg_led);wire [19:0] data; //数码管显示的数值wire [ 5:0] point; //数码管小数点的位置wire en; //数码管显示始能信号wire sign; //数码管显示数据的符号位///*** *** main code *** ***/////计数器模块，每隔0.1秒，数据累加一次，输出累加结果最高999999需要20位二进制数表示count u_count( .clk (sys_clk ),.rst_n (sys_rst_n ),
//output.en (en ),.data (data ),.point (point ),.sign (sign ));
//数码管动态显示模块seg_led u_led(.clk (sys_clk ),.rst_n (sys_rst_n ),
//input .en (en ), .data (data ), .point (point ),.sign (sign ),
//output .seg_sel (seg_sel ),.seg_led (seg_led ));
endmodule
计数器输出模块
//模块说明：每隔0.1秒，数据累加一次，输出累加结果最高999999
module count(input clk,input rst_n,output reg en, //数码管使能信号output reg [19:0] data, //6个数码管要显示的数值"999999"需要20位二进制数表示output reg [ 5:0] point, //小数点的位置,高电平时表示对应位点亮output reg sign //符号位，高电平时数码管显示“-”，低电平不显示);
parameter MAX_NUM = 23'd5000_000; //50Mhz时钟一个时钟周期20ns，延时0.1s需要5000_000个时钟周期
reg [22:0] cnt; //存放5000_000个时钟周期
reg flag; //延时信号标志位/* main code */
//计数器达到0.1s时，输出一个时钟周期的脉冲信号
always @ (posedge clk or negedge rst_n)beginif (!rst_n) begincnt <= 23'b0;flag<= 1'b0;endelse if (cnt < MAX_NUM - 1'b1) begincnt <= cnt + 1'b1;flag<= 1'b0;endelse begincnt <= 23'b0;flag<= 1'b1;end
end
//数码管需要显示的数，从0累加到999999
always @ (posedge clk or negedge rst_n)beginif (!rst_n)begindata <= 20'd0;point<= 6'b000000;en <= 1'b0;sign <= 1'b0;endelse beginpoint <= 6'b000000; //小数点始终不显示en <= 1'b1; //数码管使能信号始终开启sign <= 1'b0; //始终不显示符号/*data每隔0.1秒累加一次*/if (flag) beginif(data<20'd999999)data <= data+1'b1;elsedata <= 20'b0;endend
end
endmodule
数码管动态扫描显示模块
`timescale 1ns / 1ps
//
// Company:
// Engineer:
//
// Create Date: 11:07:15 10/02/2019
// Design Name:
// Module Name: seg_led
// Project Name:
// Target Devices:
// Tool versions:
// Description:
//
// Dependencies:
//
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
//
//
module seg_led(input clk,input rst_n,input en , //数码管使能信号input wire [19:0] data , //要显示的0~999999之间的数input wire [5:0] point , //小数点显示的位置input sign , //符号位output reg [5:0] seg_sel , //6个数码管位选信号output reg [7:0] seg_led //数码管包括小数点在内的8个段选信号); localparam CLK_DIVIDE = 4'd10 ; //时钟分频系数
localparam MAX_NUM = 13'd5000 ; //对数码管的驱动时钟（5Mhz）计数1ms所需的计数值reg [ 3:0] clk_cnt ; //时钟分频计数器
reg dri_clk ; //数码管驱动时钟，5mhz
reg [23:0] num ; //6个8421码存放带显示的数
reg [12:0] cnt0 ; //数码管驱动时钟计数器
reg flag ; //标志信号（标志cnt0计数达到1ms）
reg [ 2:0] cnt_sel ; //数码管位选计数器
reg [ 3:0] num_disp ; //当前数码管显示的数据（8421码）
reg dot_disp ; //当前数码管显示的小数点wire [ 3:0] data5 ; //十万位
wire [ 3:0] data4 ; //万位
wire [ 3:0] data3 ; //千位
wire [ 3:0] data2 ; //百位
wire [ 3:0] data1 ; //十位
wire [ 3:0] data0 ; //个位/*maincode*/
//提取显示数值data的各个位
assign data0 = data % 4'd10;
assign data1 = data / 4'd10 % 4'd10;
assign data2 = data / 7'd100 % 4'd10;
assign data3 = data / 10'd1000 % 4'd10;
assign data4 = data / 14'd10000 % 4'd10;
assign data5 = data / 17'd100000 % 4'd10;//对系统时钟（50mhz）10分频得到数码管驱动时钟dri_clk（5mhz）
always @ (posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n) beginclk_cnt <= 4'd0;dri_clk <= 1'b1;endelse if (clk_cnt == CLK_DIVIDE/2-1'd1) beginclk_cnt <= 4'd0;dri_clk <= ~dri_clk;endelse beginclk_cnt <= clk_cnt + 1'b1;dri_clk <= dri_clk;end
end//将20位待显示的数转化成8421码
always @ (posedge dri_clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n)num <= 24'b0;else beginif (data5 || point[5])num[23:0] <= {data5,data4,data3,data2,data1,data0};else beginif (data4 || point[4]) beginnum[19:0] <= {data4,data3,data2,data1,data0};//如果需要显示"-"，第6位显示"-"if(sign)num[23:20] <= 4'd11;//第6位显示“-”elsenum[23:20] <= 4'd10;//第6位什么都不显示endelse beginif (data3 || point[3]) beginnum[15: 0] <= {data3,data2,data1,data0};num[23:20] <= 4'd10;//第6位什么都不显示//如果需要显示"-"，第5位显示"-"if(sign)num[19:16] <= 4'd11;//第5位显示"-"elsenum[19:16] <= 4'd10;//第5位什么都不显示 endelse beginif(data2 || point[2])beginnum[11: 0] <= {data2,data1,data0};num[23:16] <= {2{4'd10}} ;//第5、6位什么都不显示if(sign)num[15:12] <= 4'd11;//第4位显示"-"elsenum[15:12] <= 4'd10;//第4位什么都不显示 endelse beginif (data1 || point[1])beginnum[7:0] <= {data1,data0};num[23:12] <= {3{4'd10}};//第4、5、6位什么都不显示if(sign)num[11:8] <= 4'd11;//第3位显示"-"elsenum[11:8] <= 4'd10;//第3位什么都不显示 endelse beginnum[3:0] <= data0;num[23:8]<= {4{4'd10}};//第3、4、5、6位什么都不显示if(sign)num[7:4] <= 4'd11;//第2位显示"-"elsenum[7:4] <= 4'd10;//第2位什么都不显示 end end endendendend
end//每当计数器对数码管驱动时钟计数达到1ms，输出一个时钟周期的脉冲信号
always @ (posedge dri_clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n)begincnt0 <= 13'b0;flag <= 1'b0;endelse if (cnt0 < MAX_NUM - 1'b1)begincnt0 <= cnt0 + 1'b1;flag <= 1'b0;endelse begincnt0 <= 13'b0;flag<= 1'b1;end
end//cnt_sel从0计数到5，每1ms更换1次
always @ (posedge dri_clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n)cnt_sel <= 3'b0;else if (flag) beginif (cnt_sel < 3'd5)cnt_sel <= cnt_sel + 1'b1;elsecnt_sel <= cnt_sel;endelsecnt_sel <= cnt_sel;
end//控制数码管位选信号，使6位数码管轮流显示
always @ (posedge dri_clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n) beginseg_sel <= 6'b111111;num_disp<= 4'b0;dot_disp<= 1'b1;endelse beginif(en) begincase (cnt_sel)3'd0 : beginseg_sel <= 6'b111110 ; //显示数码管最低位num_disp <= num[3:0] ; //显示的数据dot_disp <= ~point[0] ; //显示的小数点end3'd1 : beginseg_sel <= 6'b111101 ; //显示数码管第1位num_disp <= num[7:4] ; dot_disp <= ~point[1] ; end3'd2 : beginseg_sel <= 6'b111011 ; //显示数码管第2位num_disp <= num[11:8] ; dot_disp <= ~point[2] ; end3'd3 : beginseg_sel <= 6'b110111 ; //显示数码管第3位num_disp <= num[15:12]; dot_disp <= ~point[3] ; end3'd4 : beginseg_sel <= 6'b101111 ; //显示数码管第4位num_disp <= num[19:16]; dot_disp <= ~point[4] ; end3'd5 : beginseg_sel <= 6'b011111 ; //显示数码管最高位num_disp <= num[23:20]; dot_disp <= ~point[5] ; enddefault : beginseg_sel <= 6'b111111 ; num_disp <= 4'b0; dot_disp <= 1'b1; endendcaseendelse beginseg_sel <= 6'b111111 ; //使能信号为0时，所有数码管均不显示num_disp <= 4'b0; dot_disp <= 1'b1; end end
end//控制数码管段选信号，显示字符
always @ (posedge dri_clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n)seg_led <= 8'hc0;else begincase (num_disp)4'd0 : seg_led <= {dot_disp,7'b100_0000}; //显示数值04'd1 : seg_led <= {dot_disp,7'b111_1001}; //显示数值14'd2 : seg_led <= {dot_disp,7'b010_0100}; //显示数值24'd3 : seg_led <= {dot_disp,7'b011_0000}; //显示数值34'd4 : seg_led <= {dot_disp,7'b001_1001}; //显示数值44'd5 : seg_led <= {dot_disp,7'b001_0010}; //显示数值54'd6 : seg_led <= {dot_disp,7'b000_0010}; //显示数值64'd7 : seg_led <= {dot_disp,7'b111_1000}; //显示数值74'd8 : seg_led <= {dot_disp,7'b000_0000}; //显示数值84'd9 : seg_led <= {dot_disp,7'b001_0000}; //显示数值94'd10 : seg_led <= 8'b1111_1111; //不显示任何数字4'd11 : seg_led <= 8'b1011_1111; //显示负号default : seg_led <= {dot_disp,7'b100_0000};endcaseend
end
endmodule
管脚配置文件
set_location_assignment PIN_M8 -to seg_led[0]
set_location_assignment PIN_L7 -to seg_led[1]
set_location_assignment PIN_P9 -to seg_led[2]
set_location_assignment PIN_N9 -to seg_led[3]
set_location_assignment PIN_M9 -to seg_led[4]
set_location_assignment PIN_M10 -to seg_led[5]
set_location_assignment PIN_P11 -to seg_led[6]
set_location_assignment PIN_N11 -to seg_led[7]
set_location_assignment PIN_R9 -to sys_clk
set_location_assignment PIN_M1 -to sys_rst_n
set_location_assignment PIN_N8 -to seg_sel[0]
set_location_assignment PIN_P8 -to seg_sel[1]
set_location_assignment PIN_M7 -to seg_sel[2]
set_location_assignment PIN_M6 -to seg_sel[3]
set_location_assignment PIN_P6 -to seg_sel[4]
set_location_assignment PIN_N6 -to seg_sel[5]
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