双色点阵显示控制器数字电路实验报告.doc

数字电路实验报告双色点阵显示控制器 班级： 学号： 姓名： 2013年11月12号目录一、 设计任务要求二、 系统设计三、 仿真波形及分析四、 源程序五、 功能说明六、 元器件清单及资源利用情况七、故障及问题分析八、总结和结论一、设计任务要求1、基本要求：1.固定红色显示一个汉字或图形，显示亮度4级可调，用一个btn按钮实现亮度调节，亮度变化视觉效果要尽量明显。2.用从红到绿8级渐变色显示一个固定汉字或图形。3.分别用单字循环显示、左右滚动显示、上下滚动显示三种显示方式单色显示四个汉字或图形，显示过程中，显示方式用一个btn按键进行切换。4,。显示的图形或汉字要尽量饱满美观。 2、提高要求：1.滚动显示过程中实现四种显示颜色的自动变换，颜色变化视觉效果要尽量明显。2.自拟其它功能。二、系统设计1、设计框图1、 系统结构框图本系统主要由三个模块组成，其中控制器用于控制程序运行、储存当前状态并控制输出显示，点阵用于显示游戏界面，按钮输入用于输入控制信息。2、逻辑划分方框图3、系统流程图4、mds图 游戏运行状态的具体状态转移图三、仿真波形及波形分析逐行扫描，并点亮红灯，改变红灯的占空比可以得到不同亮度的显示。逐行扫描，并点亮红绿灯，改变红绿灯的占空比可以得到不同颜色的显示。上下及左右滚动显示，因为显示变化时延过长，波形过密，不方便显示。按一次键，只产生一个脉冲，脉冲宽度为防抖动时钟的脉宽。四、源程序及注释library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity dianzhen isport( clk:in std_logic; dtn1:in std_logic; dtn2:in std_logic; dtn3:in std_logic;row:out std_logic_vector (7 downto 0); listr:out std_logic_vector (7 downto 0);listg:out std_logic_vector (7 downto 0);end dianzhen ;architecture a of dianzhen issignal temp:integer range 0 to 99:=0;signal temp1:integer range 0 to 9:=0;signal temp2:integer range 0 to 9:=0;signal temp3:integer range 0 to 49:=0;signal temp4:integer range 0 to 9:=0;signal temp5:integer range 0 to 99:=0;signal clk_500k:std_logic;signal clk_50k:std_logic;signal clk_5k:std_logic;signal clk_1k:std_logic;signal clk_100:std_logic;signal clk_1:std_logic;signal num:std_logic_vector (2 downto 0):=000; signal num1:integer range 0 to 1119;signal num2:integer range 0 to 31:=0;signal num3:std_logic_vector (2 downto 0):=000;signal count:integer range 0 to 499;signal count1:integer range 0 to 49; signal j:integer range 0 to 499;signal i:integer range 0 to 31:=0; signal kind:std_logic_vector (1 downto 0):=00;signal color:std_logic_vector (1 downto 0):=00;signal sel:std_logic_vector (2 downto 0); signal sel1:std_logic:=0;signal sel2:std_logic:=0;signal sel3:std_logic:=0;signal resetmp1,resetmp2:std_logic:=0;signal resetmp3,resetmp4:std_logic:=0;signal resetmp5,resetmp6:std_logic:=0;signal flag:std_logic:=0;signal flag2:std_logic:=0;signal flag3:std_logic:=0;type vol_type is array(38 downto 0)of std_logic_vector(7 downto 0);type sol_type is array(31 downto 0)of std_logic;signal vol:vol_type:=( -luck字库 01111110, 01000000,01000000, 01000000, 01000000,01000000,00000000, 00000000, 01001100,01010000,01100000,01100000,01010000,01001100,00000000,00000000,00111100,01000010,01000000,01000000,01000010, 00111100,00000000,00000000,00111100,01000010,01000010,01000010,01000010,01000010,00000000,00000000,01111110,01000000,01000000,01000000,01000000,01000000, 00000000);signal sol0:sol_type:=(0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0); -good字库 用于水平滚动显示signal sol1:sol_type:=(0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0, 0,0,1,1,1,1,0,0, 0,0,1,1,1,0,0,0);signal sol2:sol_type:=(0,1,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0,1,0, 0,1,0,0,0,0,1,0, 0,1,0,0,0,1,0,0);signal sol3:sol_type:=(0,1,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0,1,0, 0,1,0,0,0,0,1,0, 0,1,0,0,0,0,0,0);signal sol4:sol_type:=(0,1,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0,1,0, 0,1,0,0,0,0,1,0, 0,1,0,0,1,1,1,0);signal sol5:sol_type:=(0,1,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0,1,0, 0,1,0,0,0,0,1,0, 0,1,0,0,0,1,0,0);signal sol6:sol_type:=(0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0, 0,0,1,1,1,0,0,0);signal sol7:sol_type:=(0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0);beginprocess(clk) -分频器 500k beginif clkevent and clk=1 then if temp=99 then temp=0; else temp=temp+1;end if; if temp50 then clk_500k=1; else clk_500k=0; end if;end if;end process;process(clk_500k) -分频器 50k beginif clk_500kevent and clk_500k=1 then if temp1=9 then temp1=0; else temp1=temp1+1;end if; if temp15 then clk_50k=1; else clk_50k=0; end if;end if;end process;process(clk_50k) -分频器 5k beginif clk_50kevent and clk_50k=1 then if temp2=9 then temp2=0; else temp2=temp2+1;end if; if temp25 then clk_5k=1; else clk_5k=0; end if;end if;end process;process(clk_50k) -分频器 1k beginif clk_50kevent and clk_50k=1 then if temp3=49 then temp3=0; else temp3=temp3+1;end if; if temp325 then clk_1k=1; else clk_1k=0; end if;end if;end process;process(clk_1k) -分频器 100 beginif clk_1kevent and clk_1k=1 then if temp4=9 then temp4=0; else temp4=temp4+1;end if; if temp45 then clk_100=1; else clk_100=0; end if;end if;end process;process(clk_100)-分频器 1 beginif clk_100event and clk_100=1 then if temp5=99 then temp5=0; else temp5=temp5+1;end if; if temp550 then clk_1=1; else clk_1=0; end if;end if;end process;process(clk_500k) -显示红字beginif clk_500kevent and clk_500k=1 thenif sel3=1 then if count=499 then count=0; else count=count+1; end if; if num=111 then num=000; else num jjjjnull; end case; if countrow=01111111; listr=10011001;listgrow=10111111; listr=01011010;listgrow=11011111; listr=00111100;listgrow=11101111; listr=11111111;listgrow=11110111; listr=11111111;listgrow=11111011; listr=00111100;listgrow=11111101; listr=01011010;listgrow=11111110; listr=10011001;listgrow=11111111;listr=00000000;listg=00000000; end case; else row=11111111; end if; end if; if sel1=1 then -显示彩色字 if num1=1119 then num1=0; else num1row=01111111; listr=10011001;listgrow=10111111; listr=01011010;listglistglistrrow=11011111; listr=00111100;listglistglistrrow=11101111; listr=11111111;listglistglistrrow=11110111; listr=11111111;listglistrlistgrow=11111011; listr=00111100;listglistrlistgrow=11111101; listr=01011010;listglistrlistgrow=11111110; listr=00000000;listgnull; end case;end if; if sel2=1 then -三种循环显示模式 if count1=49 then if num3=111 then num3=000; else num3 = num3+1; end if; count1=0; else count1=count1+1;end if; if kind=00 then -分屏显示 if (0=num2)and(num2=5) then i=0; elsif (6=num2)and(num2=11) then i=8; elsif (12=num2)and(num2=17) then i=16; elsif (18=num2)and(num2=23) then irow=01111111; listr=vol(i);listgrow=10111111; listr=vol(i+1);listgrow=11011111; listr=vol(i+2);listgrow=11101111; 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listr(0)=sol7(i);listr(1)=sol7(i+1);listr(2)=sol7(i+2);listr(3)=sol7(i+3);listr(4)=sol7(i+4);listr(5)=sol7(i+5);listr(6)=sol7(i+6);listr(7)row=11111111;listr=00000000; end case; end if;end if;end if; end process;process(clk_1k) -按键防抖beginif clk_1kevent and clk_1k=1 then if flag=1 then flag=0;end if;if flag2=1 then flag2=0;end if;if flag3=1 then flag3=0;end if; resetmp2=resetmp1;resetmp1=dtn1;resetmp4=resetmp3;resetmp3=dtn2;resetmp6=resetmp5;resetmp5=dtn3;end if; flag=(not dtn1) and resetmp1 and resetmp2; flag2=(not dtn2) and resetmp3 and resetmp4; flag3=(not dtn3) and resetmp5 and resetmp6;end process;process(clk_1)beginif clk_1event and clk_1=1 then if color=11 then color=00; else color=color+1;end if; if num2=31 then num2=0; else num2=num2+1;end if;end if;end process;process(clk,flag,flag2,flag3) beginif clkevent and clk=1 thenif flag=1 then -调节亮度 if sel=011 then sel=000;else sel = sel+1;end if;sel1=0;sel2=0;sel3=1;end if;if flag2=1 then -彩色切换 sel=111; sel1=1; sel2=0;sel3=0;end if;if flag3=1 then -显示模式切换 if kind=10 then kind=00; else kind = kind+1; end if; sel=111; sel1=0; sel2=1;sel3=0;end if;end if;end process;end a;五、实现功能说明通过三个按键btn1，btn2，btn3 完成对双色点阵显示的操作。通电起始后，点阵不显示，随意按键后进入相对应的模式。btn1对应切换亮度模式，按下后显示米字，再按下米字改变颜色，总共对应四种颜色。btn2对应八色显示，按下后显示逐行不同色彩的米字。btn3对应显示切换，一共有三种不同模式显示，分别是：1、 分屏显示，点阵中依次显示luck的英文字样。2、 上下滚动显示，点阵中自下而上滚动显示luck字样，同时每次变换后改变一次屏幕中显示的色彩。3、 左右滚动显示，点阵中自左往右滚动显示good字样。六、元器件清单及资源利用情况1、使用的元器件芯片epm1270t144c5按键3个led点阵8*8个单元2、资源利用七、 故障及问题分析1、故障：防抖模块不灵敏，按下按键后可能发生了不止一次跳变。问题分析：设计防抖的时候按照老师给出的代码并经过了自己的修改，在前期使用的时候只注意了有效性，没注意灵敏的问