数码管显示课程设计报告.docVIP

片上系统技术课程设计 题 目： 数码管的显示 学 号： 姓 名： 班 级： 教 师： 日 期： 目录一实验前的准备3二实验目的3三实验设备3四实验内容3五实验原理3六管脚分配4七实验步骤4八实验原理图：5九实验程序代码：6（1）ch452_i2c.h代码6（2）define.h代码8（3）key.h代码10（4）key.c代码10（5）seven_seg.c代码12十结果分析：15十一个人体会与总结：16一实验前的准备打开实验箱开关，连接好jtag下载线，将开发平台上的modul_sel组合开关的1、2、7拨上，3、4、5、6、8拨下，使两个共阳极数码管显示为c2。二实验目的（1）熟悉并学习运用i2c总线的读写方式。（2）运用ch452芯片的数码管显示功能，熟悉两线制访问ch452芯片的工作原理。三实验设备硬件：pc机gx-cide-soc/sopc综合创新开发实验平台gx-cide-soc/sopc综合创新开发实验平台核心板软件：quartus ii 8.0 nios ii 8.0四实验内容用七段数码管前三位显示000-999，计数周期为1s；按f1进行加1操作并用数码管显示。按f2计数停止，并显示当前数。按f3进行减1操作；当数从000-999时再加1变为000；当数从999-000时再减1变为999。五实验原理根据i2c总线时序要求，对ch452进行操作，送地址，送控制字，送数据。数码管显示是以bcd译码方式显示。六管脚分配七实验步骤（1）打开quartus ii 8.0，打开工程cide_c2，进行sopc操作，裁剪所需要的内容，综合一下再分配管脚。（2）启动nios ii ide并新建一个空白c/c+工程，命名为smm,在sopc builder system中选择之前建立好的硬件系统cide_c2.ptf。（3）转换工程路径，将提供的参考程序seven_seg.c,ch452_i2c.h,define.h加入到建立好的nios ii工程中，修改程序代码符合实验要求。（4）在system library设置页中，把程序和数据区都指定为sdram。（5）在quartus ii中下载文件，编译整个工程，查找语法错误。（6）全速运行程序，按下按键观察数码管的显示。八实验原理图：九实验程序代码：（1）ch452_i2c.h代码#include system.h#include altera_avalon_pio_regs.h#include alt_types.h#include priv/alt_busy_sleep.h#include #include sys/alt_irq.h#include define.hvoid ch452_i2c_start_2(void) / 操作起始，两线制方式，sda用做中断输出，使用以下两个函数 iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_sda_base, 1); iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_scl_base, 1); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_sda_base, 1); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 1); usleep(5); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_sda_base, 0); usleep(5); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 0); /usleep(3);void ch452_i2c_stop_2(void) / 操作结束 iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_sda_base, 1); iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_scl_base, 1); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_sda_base, 0); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 1); usleep(5); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_sda_base, 1); usleep(5); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 0) ;void ack()/确认 iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_sda_base, 0); iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_scl_base, 1); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_sda_base, 0); usleep(5); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 1); usleep(5); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 0);void ch452_i2c_wrbyte(unsigned char dat) /写一个字节数据 unsigned char temp_number; unsigned char i; int delay; iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_sda_base, 1); iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_scl_base, 1); for(i=0;i7; iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 0); usleep(5); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_sda_base, temp_number); for (delay=0;delay5;delay+); iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 1); dat=dat1; iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 0);unsigned char ch452_i2c_rdbyte(void) /读一个字节数据 unsigned char i=8; unsigned char data_received=0; int delay; iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_sda_base, 0); iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_scl_base, 1); while (i-) data_received=1; iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 0); usleep(5); for(delay=0;delay7)&ch452_i2c_mask|ch452_i2c_addr0); / ch452的addr=0时#else ch452_i2c_wrbyte(unsigned char)(cmd7)&ch452_i2c_mask|ch452_i2c_addr1); / ch452的addr=1时(默认)#endif ack(); ch452_i2c_wrbyte(unsigned char)cmd); /*发送数据*/ ack(); ch452_i2c_stop_2(); /*结束总线*/ unsigned char ch452_read(void) /读取按键 unsigned char keycode; ch452_i2c_start_2(); /*启动总线*/ ch452_i2c_wrbyte(unsigned char)(ch452_get_key7)&ch452_i2c_mask|0x01|ch452_i2c_addr1); / 若有两个ch452并连,当addr=0时,需修改为ch452_i2c_addr0 ack(); keycode=ch452_i2c_rdbyte(); /*读取数据*/ ack(); ch452_i2c_stop_2(); /*结束总线*/ return(keycode);（2）define.h代码#ifndef _define_h_#define _define_h_#endif /_define_h_#define ch452_nop 0x0000 / 空操作#define ch452_reset 0x0201 / 复位#define ch452_level 0x0100 / 加载光柱值#define ch452_clr_bit 0x0180 / 段位清0#define ch452_set_bit 0x01c0 / 段位置1#define ch452_sleep 0x0202 / 进入睡眠状态#define ch452_leftmov 0x0300 /设置移动方式-作移#define ch452_leftcyc 0x0301 /设置移动方式-左循#define ch452_rightmov 0x0302 /设置移动方式-右移#define ch452_rightcyc 0x0303 /设置移动方式-右循 #define ch452_self_bcd 0x0380 /自定义bcd码#define ch452_sysoff 0x0400 /关显示、键盘#define ch452_syson1 0x0401 /开显示#define ch452_syson2 0x0403 /开显示、键盘#define ch452_syson2w 0x0423 /开显示、键盘, 真正2线接口#define ch452_dsp 0x0500 /设置默认显示方式#define ch452_bcd 0x0580 /设置bcd译码方式#define ch452_twinkle 0x0600 /设置闪烁控制#define ch452_get_key 0x0700 / 获取按键#define ch452_dig5 0x0d00 / 数码管位5显示,需另加8位数据#define ch452_dig6 0x0e00 / 数码管位6显示,需另加8位数据#define ch452_dig7 0x0f00 / 数码管位7显示,需另加8位数据#define ch452_scl_set iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 1);#define ch452_scl_clr iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 0);#define ch452_sda_set iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_sda_base, 1);#define ch452_sda_clr iowr_altera_avalon_pio_data(seg_key_scl_base, 0);#define ch452_sda_in (iord_altera_avalon_pio_data(seg_key_sda_base);)#define ch452_sda_d_out iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_sda_base, 1); / 设置sda为输出方向,对于双向i/o需切换为输出#define ch452_sda_d_in iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_sda_base, 0); / 设置sda为输入方向,对于双向i/o需切换为输入#define ch452_scl_d_out iowr_altera_avalon_pio_direction(seg_key_scl_base, 1); / 设置scl为输出方向,对于双向i/o需切换为输出#define ch452_i2c_addr1 0x60 / ch452的addr=1时的地址,默认值#define ch452_i2c_mask 0x3e / ch452的2线接口高字节命令掩码alt_u8 flag; /队列放满标志alt_u32 key_value;/存储键盘值（3）key.h代码#ifndef _key_h_#define _key_h_#include alt_types.h#define key1_mask 0x01/0xfe#define key2_mask 0x02/0xfd#define key3_mask 0x04/0xfb#define key4_mask 0x08/0xf7#define key5_mask 0x10/0xef#define key6_mask 0x20/0xdf#define key7_mask 0x40/0xbf#define key8_mask 0x80/0x7f#define key1 1#define key2 2#define key3 3#define key4 4#define key5 5#define key6 6#define key7 7#define key8 8#define no_key 0xff#define key_timeout 0xfe extern alt_u32 keypioinit(void);extern alt_u8 getkeyvalue(void);extern void keyintenable(void);extern void keyintdisable(void);#endif /_key_h_（4）key.c代码#include system.h#include #include altera_avalon_pio_regs.h#include alt_types.h#include sys/alt_irq.h#include key.h#define buf_size 10alt_u32 done = 0; / 信号量：通知外部中断事件发生static alt_u8 key_value;static void keydownisr(void* context, alt_u32 id);static void keydownisr(void* context, alt_u32 id) /* clear capture register */ iowr_altera_avalon_pio_edge_cap(button_pio_base,0); /* get the key value */ key_value = iord_altera_avalon_pio_data(button_pio_base); done+; alt_u32 keypioinit(void)/initialize the key_pio direction as input iowr_altera_avalon_pio_direction(button_pio_base, 0x00); /the direction is inputiowr_altera_avalon_pio_irq_mask(button_pio_base, 0xff); /enable interruptsiowr_altera_avalon_pio_edge_cap(button_pio_base, 0x00); /clear capture register/register keydown isr return alt_irq_register(button_pio_irq, null, keydownisr);void keyintenable(void)iowr_altera_avalon_pio_irq_mask(button_pio_base, 0xff); /enable interruptsvoid keyintdisable(void)iowr_altera_avalon_pio_irq_mask(button_pio_base, 0x00); /disable interruptsalt_u8 getkeyvalue(void) alt_u8 value; alt_u8 err; if(0 != done) /* 中断事件数量减1 */ done-; value = key_value; key_value = 0; /clear key_value else value = 0xff; /the highest priority of key is key1 /the lowest priority of key is key8 if(value&key1_mask) = 0) return key1; else if(value&key2_mask) = 0) return key2; else if(value&key3_mask) = 0) return key3; else if(value&key4_mask) = 0) return key4; else if(value&key5_mask) = 0) return key5; else if(value&key6_mask) = 0) return key6; else if(value&key7_mask) = 0) return key7; else if(value&key8_mask) = 0) return key8; else return no_key;（5）seven_seg.c代码/*/点亮数码管程序/2007.4.5*/*#include system.h#include altera_avalon_pio_regs.h#include alt_types.h#include priv/alt_busy_sleep.h#include #include sys/alt_irq.h#include define.h#include ch452_i2c.h#include key.h#define speed_up key1 /#define speed_down key2 /#define reverse key3 /#define stop_start key4 /alt_u8 keyvlaue;main() keypioinit(); keyintenable(); int i=0,a=0,b=0,c=0,u=0; while(1) keyvlaue= getkeyvalue(); switch(keyvlaue) case speed_up: ch452_write(ch452_syson2); /两线制方式，如果sda用做按键中断输出，那么命令应该为(0x04,0x23) ch452_write(ch452_bcd); / bcd译码,8个数码管 while(1) if(u =1000) u = 0; c=u/100; b=u/10-c*10; a=u%10; ch452_write(ch452_dig7 | c); ch452_write(ch452_dig6 | b); ch452_write(ch452_dig5 | a); u+; keyvlaue= getkeyvalue(); if(keyvlaue = spee