完整word版EDA实验报告 实验2 数码管扫描显示电路

1、暨南大学本科实验报告专用纸课程名称EDA实验成绩评定实验项目名称数码管扫描显示电路指导教师 郭江陵实验项目编号02 实验项目类型 验证 实验地点 B305 学院_电气信息学院系 专业物联网工程组号：专业A6、实验前准备本实验例子使用独立扩展下载板EP 1K10_30_50_100QC208（芯片为 EP1K100QC208）。EDAPRO/240H实验仪主板的 VCCINT跳线器右跳设定为 3.3V ; EDAPRO/240H实验仪主 板的VCCIO跳线器组中“ VCCIO3.3V ”应短接，其余 VCCIO均断开；独立扩展下载板“ EP 1K10_30_50_100QC208 ”的VCCIN

2、T 跳线器组设定为2.5V ;独立扩展下载板 “ EP 1K10_30_50_100QC208 ”的VCCIO跳线器组设定为 3.3V。请参考前面第二章中关于“电源模块”的说明。二、实验目的1、了解时序电路设计。2、制作一个数码管显示的 7段译码电路，以备以后调用。、实验原理在电子电路显示部分里，发光二极管（ 是十分常见的人机接口电路。通常点亮一个 LED的亮度也高，相对的使用寿命也愈短。 阻值计算应为：（5- 1.6） /10mA 0.34K Q。LED ）、七段显示数码管、液晶显示（ LCD ）均LED所需的电流在520mA之间，电流愈大， 若以10mA导通电流来估算一个接 5V的串接电a

3、fbec p|d I七段显示数码管分为共阳、共阴二种极性。它们等效成八个LED相连电路。eidicg 亍 中共阴极七段显示器的 LED位置定义和等效电路共阴极七段显示码十六进制转换表十六进制码共阴极七段显示码Num D8 1 D4 1 D2D1gfedcba000000111111100010000110200101011011300111001111401001100110501011101101601101111101701110000111810001111111910011101111A10101110111B10111111100C11000111001D11011011110E11

4、101111001F11111110001四、实验内容用拨码开关产生 8421BCD码，CPLD器件产生译码及扫描电路， 把BCD码显示在LED 数码管上，通过改变扫描频率观察数码管刷新效果。五、实验要求学习在 MAX+ PLUS II中使用 VHDL设计功能模块，并将所生成的功能模块转换成 MAX+ PLUS II原理图的符号库，以便在使用原理图时调用该库。六、设计框图动态共阴数码管扫描设计框图（程序为1-D）静态共阳数码管扫描设计框图（程序为1-S）七、原理图动态共阴数码管（程序为 1-D）:rcnPIN 36AND2=Dinst10kOUWPUTIO_DS7PIN_37 I在原理图方式中

5、设计了两个模块，其中一个用于BCD码译码输出，转换成数码管的段码，数据输入端口为D3.O，输出端口 AG通过数码管驱动电路分别驱动各段来点亮动态数码管。数码管上显示的值为 “ 8位数字开关组（A） ”的“ SW8SW5 ”所输入的8421BCD码值的数值。另外一个模块使用 74161 计数器进行数码管显示选择设定。 74161 的输入端有时钟信号CLK和复位信号RESET，输出为数码管段位译码的输入信号SS0、SS1、SS2。八、实验电路连线与使用操作 动态共阴数码管 实验电路连线 (程序为 1-D)：DO、D1、D2、D3 :分别为独立扩展下载板上第53、47、46、45脚，内部已锁定，并已

6、连接至“ 8 位数字开关组 (A)”A :为独立扩展下载板上第B:为独立扩展下载板上第C:为独立扩展下载板上第D:为独立扩展下载板上第E:为独立扩展下载板上第F:为独立扩展下载板上第G:为独立扩展下载板上第550 :为独立扩展下载板上第 “DS1-8A(T) ”的引线插孔 SSO。551 :为独立扩展下载板上第 “DS1-8A(T) ”的引线插孔 SS1。552 :为独立扩展下载板上第 “DS1-8A(T) ”的引线插孔 SS2。RESET :为独立扩展下载板上第的“ SW8SW5 ” ，无需连线。86 脚，应87 脚，应88 脚，应89 脚，应90 脚，应92 脚，应93 脚，应68数码管段

7、位引线”接线组“ 数码管段位引线”接线组“ 数码管段位引线”接线组“ 数码管段位引线”接线组“ 数码管段位引线”接线组“ 数码管段位引线”接线组“ 数码管段位引线”接线组“ 是数码管的位选扫描信号，6970KPL_AHKPL_AHKPL_AHKPL_AHKPL_AHKPL_AHKPL_AH接信号接线组的 的 的 的 的 的 的BCDE脚，脚，是数码管的位选扫描信号，是数码管的位选扫描信号，接信号接线组接信号接线组脚，“F1_12(T) ”的F9F12的任意一个引线插孔CLK :为独立扩展下载板上第 79 脚即 GCLK1 脚，应接时钟信号接线组“ CLOCK(T) ” 的“ FRQ (11)”

8、引线插孔。动态共阴数码管使用操作(程序为 1-D):改变“ 8位数字开关组(A) ”的“ SW8SW5 ”，共有24=16种状态，即在共阴动态数码 管上分别显示十六进制数 OF。 静态共阳数码管 实验电路连线(程序为 1-S): 本例数码管为共阳极性，位于 EDAPRO/24OH 实验仪的“ DS7C”。D1、D2、D3、D4 :分别为独立扩展下载板上第53、47、46、45脚，内部已锁定，并SW8SW5 ”，无需连线。F、 G 分别为独立扩展下载板上第已连接至“ 8位数字开关组(A) ”的 数码管段码 A、 B、 C、 D、 E、3O、 31 脚，内部已锁定，无需连线。 IO_DS7 :为独

9、立扩展下载板上第 静态共阳数码管使用操作 ( 改变“ 8 位数字开关组 (A) ”态数码管上显示对应的十六进制数九、波形仿真分析71应接“多功能复用按键F1-F12 ”信号接线组25、26、27、28、29、37 脚，内部已锁定，无需连线。 程序为 1-S):的“ SW8SW5 ”，共有24=16种状态，即在 DS7C共阳静 OF。动态共阴数码管(程序为1-D)：Hini10flESBT0CLKE diaSEO錘BSSI毎9SS2JO11tDei3d抄輕孙IEf4$Master Time Gar:SOOG535 ufPointer-16.9 *6.995057 UL_*6.451032 usJ

10、JH.3SusInteival: I20.0 HSI37 usLnjwinjuummRnjmjuumnmuuinnjwmjuuumjuuuinnjummiLnjmrLTLTirLrLrLrLnrLrLrLrvLrLrLrLrwirLr Lnk_rL_rL_rLrL_rL_rLrLrLrL_rU1 i|1: 1irrWi输入信号：Di3.O:状态输入端口，决定数码管的显示。CLK : 74161的时钟信号。RESET: 74161的复位输入信号。输出信号：A G :数码管7个段。SSOSS2:动态共阴数码管位控译码的输入信号。波形结果分析：如仿真波形所示，在第二个timebar处di3.O的输入

11、数据为“ 5”，SSOSS2在“5”数据输入期间，有07个状态循环往复，说明在此期间8个数码管的各位控均有有效输入信号，相应的数码管都有相同的字形码“5”输出（1101101）,这与段选共阴数码管对照表的结果的结果一致，说明实验结果正确。输入其他不同的BCD码如0F,其输出结果均与此类同。结论：从以上分析结果可知，所设计的电路符合实验设计要求。下载到实验箱的结果如下:动态ri - I W- r I- JI 人“：曽R”7蛋Tzh333珂o攻1!i詈s严一T匕：: d0NP 黑； 3电C 闇- 2或二- 骋仔r la-dr gE一贏嚣薯.，鯉用龍常詁冋哼-.& 严.“洱益曽爺腐醫算“鬱沖丹皆禎+

12、農倉蔦兽“諾” *L WB 匚 Kti-_rb- -r 1- 二 IT - I 潢” -i- - o ! o - 禅1冷.-JJ- 擁 o 飢M umpnt .聲naa 轉：m /mF-:甲雷卜：毎* 则学輿竺叩， JT亠- *!*- - AHJC需心曹 7 0:7一i * 1:-用 0 “ - J JPIIL 弓弓H I -.,M-震龙. f d哉 du $!?社轡严，巴T : _毎尺聶1HO克口世善I :-pf: 4S-J V 衣i xlnntnw if f 寻Mm 臺jL卜汙u c.stfr. - f 岁点“-,:斗崔tf 四雹 7十厂 & . I -S 口一口 Qa 口一口 : r -

13、T ；：二； -h 111113 n It T1 一 WK JRl ibJ根据输入的数字选择数码管段选的数值通过实验，让我熟悉了 Quartus的硬件仿真的步骤和如何下载到实验箱上调试。加深了 对静态动态数码管原理，了解到动态数码管的优缺点和如何选择动态数码管的切换频率。1、动态、静态数码管优缺点（引脚数）？动态数码管的优缺点：优点：当显示位数较多时，采用动态显示方式比较节省I/O 口，硬件电路也 较静态显示简单，也比较省电；所需引脚数只是一个静态数码管的引脚数就 可以实现多个动态数码管的显示。缺点：其稳定度不如静态显示数码管，亮度不如静态数码管，还有在显示位数较多时CPI要轮番扫描，占用CP

14、U较多的时间。2、8位的8段ed数码管用动态扫描和静态显示所用的管脚各是多少？动态扫描所需引脚数：8 + 8 = 16静态显示所需引脚数：8*8 = 643、动态数码管切换速度是怎么决定的？1. 下限：人眼视觉残影，频率不能低于 24HZ2. 上限：所有数字电路都有延时，都有一个稳定工作的最高频率，频率过大, 由于电路延时问题可能看到数码管显示很闪烁，显示很不稳，所以数码管 频率不能无限大。4、动态扫描代码解释library IEEE ;use IEEE . std_logic_1164 . allen tityxdeled isport (di : in STD_LOGIC_VECTOR (

15、 3 downto 0);-要用数码管显示的数字architecturea of xdeled iscout STD_LOGIC ; out STD LOGIC ; out STD_LOGIC ;=-数码管段选abd eoutoutSTD_LOGIC ;STD.LOGIC ;foutSTD_.LOGIC ;goutSTD.LOGICy；end xdeledbegin process ( di )type data_out is array ( 0 to 6) of std_logic variable outp : data_out ;begincase di iswhe n0000=out

16、p:=1111110;whe n0001=out p:=0110000;whe n0010=out p:=1101101;whe n0011=out p:=1111001;whe n0100=out p:=0110011;whe n0101=out p:=1011011;whe n0110=out p:=1011111;whe n0111=out p:=1110000;whe n1000=out p:=1111111;whe n1001=out p:=1111011;whe n1010=out p:=1110111;whe n1011=out p:=0011111;whe n1100=out p:=1001110;whe n1101=out p:=0111101;whe n1110=out p: