三位数码管电路设计实验

一.实验日志

1.程序下载

安装驱动程序，在quartus中选择programmer，硬件设置中选择安装硬件驱动，添加led数码管的sof文件后就可下载程序至FPGA板。

2.初步认识FPGA开发板及数码管功能演示

数码管由led发光二级管构成，其亮灭受到位选信号，段选信号及时钟信号的控制。将程序下载至FPGA板后，可通过调节拨码开关改变三位数码管的显示情况。通过调节拨码开关，发现每位数码管由四个拨码开关控制，四个拨码开关分别对应的是数字8，4，2，1；可以通过这四个数的加和显示数字， 7449模块只能显示0到9十个数字。

通过调节拨码开关，可以使数码管显示数字123。3位数码管依次快速闪动实现数字的同时出现。调节时钟信号，当时钟频率减慢时，数字显示放慢，1，2，3逐个出现。

3.示波器测量信号

测量信号：位选信号Pin101，时钟信号Pin100

测量过程，将示波器分别接入Pin101，Pin100并接地，观察波形结果。时钟信号约100hz，位选信号20hz，周期的比例为5：1

二.实验报告

1.实验目的

学习图形输入法，硬件描述语言进行开发的流程；完成子模块及顶层设计；了解功能仿真的方法并完成功能仿真；通过实验熟悉FPGA开发板的设计过程。

2.实验芯片

使用74161，74139，7449芯片。

3.实验过程

Counter4计数器

芯片选择CycloneⅡ EP2C5T144C8，创建BDF并绘制设计电路。

其中VCC为模拟电源，clk发出时序信号，DFF为触发器。

编译后进行功能仿真。首先需要创建波形输入，模4计数器响应时钟上升沿信号，循环输出00 01 10 11，首先输入clk信号，生成网表后将仿真改为功能仿真即可开始功能仿真。

3选1多路选择器（VHDL描述）

程序书写后进行编译，同样建立波形输入进行功能仿真验证。

3选1多路选择器的作用是将拨码开关的信号译码转换为7449可接收的信号。

2-3译码器

建立BDF文件设计电路，其中芯片为74139，Bor2为输入端反向的或门，完成后进行功能仿真。

2-3译码器的作用是将模4计数器输入的两位信号转换为三位位选信号，用来控制三位数码管的显示。

图形法实现顶层设计

将子模块复制至顶层设计的文件夹后，新建BDF开始顶层电路的设计。加入子模块元件和芯片7449，并进行连接。

功能仿真结果：

其中，clk是时钟信号，模4计数器产生信号并传给2-3译码器产生位选信号，位选信号使三个数字轮流显示数字，3选1多路控制器将拨动拨码开关的信号译码传给7449，7449根据输入的信号产生对应abcdefg7段数码管的段选信号。在段选信号，位选信号和时钟信号的共同作用下，数码管通过特定段的显示实现数显功能。

下载验证

将程序下载至FPGA开发板后，与一开始显示1，2，3相同，可以通过拨码开关实现0-9，a-f的逐个显示，共16位，其中超过10后发现显示为乱码。

4.乱码的解决

可以考虑编写模块，直接把7449产生的段选信号进行修改。模块接收7449的信号，如果为0-9的段选信号则不变，如果是a-f的信号则改为能正确显示字母的信号。

5.分析

数码管的实现：时钟信号为输入信号，模4计数器接收时钟信号并循环输出00 01 10 11，而模4计数器又将信号传递给3选1多路选择器和2-3译码器，分别实现位选和段选，从而实现数字显示。

下载验证与仿真验证：仿真验证可以在不依靠开发板的情况下对电路进行逻辑验证，方便快捷，且可以提供波形，频率等信息。而下载验证可以更加直观的观察到电路输出的结果。

三.实验总结

1.通过实验，熟悉了使用QuartusⅡ完成电路设计和验证的完整过程。

2.了解了FPGA开发板的使用和电路设计。

3.了解了三位数码管的电路实现原理（时钟信号，段选信号，位选信号）。

三位数码管电路设计实验相关推荐

c语言数码管3位译码地址,三位数码管显示实验总结
记录记录这个实验过程,由于这个实验并没有要求要提交实验工程,懒狗本人用的是老师的工程文件模 4 计数器顶层电路图(含管脚分配的)截图+文字说明此处管脚分配在模4计数器作为元件的顶层电路,可见输入c ...
数字系统实验：三位数码管
一.日志(2019.3.4完成) 1.1.3位数码管实验下载: 在下载时首先要查看芯片的状态,是否与实际芯片相符,通过assignment->device进行查看,由于我的板子是cyclone| ...
三位数码管实验报告-数字系统实验
这里写自定义目录标题数字系统实验-三位数码管实验报告## 1. 日志(2020.03.26日完成) 2. 报告 3.实验总结数字系统实验-三位数码管实验报告## 1. 日志(2020.03.26日 ...
基于51单片机之数码管设计#扩展三位数码管电路，完成0-999递增或递减计数功能，递减间隔200ms左右
这次给大家分享一个三位数码管实现0-999倒计时器所需元器件如下: AT89C51芯片 *1 12MHz晶振 *1 33pF电容 *2 10uF电解电容 *1 10K电阻 *1 200Ω电阻 *21 ...
Arduino三位数码管
Arduino的三位数码管按照以下的Arduino板子上的口连线 #define dw digitalWrite #define uint unsigned int uint data[][10]= ...
两个74HC595D驱动芯片控制三位数码管显示
两个74HC595D驱动芯片控制三位数码管显示概述一.数码管引脚及使用概述 1.1位数码管显示方式 2.3位数码管 3.3位数码管电路图二.74HC595D引脚及使用概述 1. 74HC595引 ...
使用定时器的中断方式。具体功能描述如下：使用定时器控制三位数码管显示时间，也可以轻易改为两位数码管显示时间
#include <REGX52.H> unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0 ...
基于Proteus的一位数码管显示实验
1实验原理通过程序的输入来控制P0口,逐个的给P0口赋值(1-9),使数码管逐个从1显示到9,然后循环往复,达到一位数码管显示的效果. 2Proteus仿真电路图排阻一般应用在数字电路上,比如:作 ...
数字系统实验—第13周任务（3位数码管动态扫描显示实验含工程与优化）
数字系统实验--第13周任务任务书 0．简介 1. 实验操作:1周 2. 完成并在线提交文档(100%) 日志(系统功能描述) 报告(目的设计实现总结) 3. 三位数码管数据显示实验在线验收 ...
数字逻辑课程设计-加法器设计（三位十进制+八位二进制）
首页寒假期间做的数字逻辑课设,现在整理出来分享给大家. 本文内容参照WUST2019届课程设计报告要求. 课设题目三位十进制加法器,需要用三位数码管显示八位二进制加法器,也需要用三位数码管显示 ...

三位数码管电路设计实验

三位数码管电路设计实验

三位数码管电路设计实验相关推荐

最新文章

热门文章