利用拨码开关控制数码管进行十六进制数字显示

1、中北大学课程设计说明书指导教师： 王红亮职称:学生姓名：王口军学号：0706024150学院：电子与计算机科学技术学院专业：微电子学题目：利用拨码开关控制数码管进行十六进制数字显示2010年6月25日1. 课程设计目的22. 课程设计内容和要求22. 1设计内容22.2设计要求23. 设计方案及实现情况23. 1设计思路求23.2工作原理及框图23.3模块功能描述434仿真结果 53.5实验箱验证情况 54. 课程设计总结85. 参考文献81. 课程设计目的(1 )学习操作数字电路设计实验开发系统，掌握液晶显示器的工作原理及应用o(2) 掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计方法。(3) 学习掌

2、握可编程器件设计的全过程。2. 课程设计内容和要求2.1设计内容利用拨码开关控制数码管进行十六进制数字显示。2. 2设计要求(1) 学习掌握拨码开关控制模块、数码管的工作原理及应用；(2) 熟练掌握vhdl编程语言，编写拨码开关控制模块的控制逻辑；(3) 仿真所编写的程序，模拟验证所编写的模块功能；(4) 下载程序到芯片中，硬件验证所设置的功能，能够实现十兀进制数字的显 示；(5) 整理设计内容，编写设计说明书。3. 设计方案及其实现3.1设计思路由于七段数码管是共阴极的，顾可以用七个电平驱动数码管的显示。通过对 不同管脚的点亮，使数码管显示16进制的每个数字。可以用四个拨码开关组合 成4位b

3、cd以表示16进制。当四位bcd变化时，在输出端输出相应的高低电平 以驱动七段数码管的显示。3. 2工作原理及框图七段共阴极数码管由数码管出abcdefg七段组成,分别对不同的引脚写高 电平可以点亮。在输入端输入相应的bed码，在输出端就会产生相应的电平以驱 动数码管的显示。出于只需要16个数的显示。那么拨码开关只需用四个就可以 实现16个数字的表示。七段数码管如下图所示:由图知，如果要显示数字“0”，只需点亮abcdef段，对应的输出端电平为 1111110.要显示数字“1”，只需点亮be段,对应的输出端电平为0110000.要 显示数字“2”，只需点亮abdeg段,对应的输出端电平为110

4、1101.如果要显示 数字“3”,只需点亮abedg段,对应的输出端电平为1111001.如果要显示数字 “4”,只需点亮befg段,对应的输出端电平为0110011.如果要显示数字“5”， 只需点亮aedfg段，对应的输出端电平为1011011.如果要显示数字“6”，只需 点亮cdefg段,对应的输出端电平为0011111如果要显示数字“7”，只需点亮 abc段,对应的输出端电平为1110000.如果耍显示数字“8”，只需点亮abcdef 段，对应的输出端电平为11111h.如果要显示数字“9”，只需点亮abefg段，对 应的输出端电平为1110011.如果要显示数字“a”，只需点亮abce

5、fg段,对应的 输出端电平为1110111.如果要显示数字“b”,只需点亮cdef段,对应的输出端 电平为0011111.同理可以显示其他数字和字母。3.3模块功能描述根据输出功能的耍求，写出如下vhdl代码已实现所需的功能。 library ieee;use ieee.stdjogic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entitv ravl isport (a： in stdjogic_vector(3 downto 0); n：out std_logic_vector(6 downt

6、o 0); end rayl;architecture b of ravl issignal v：std_logic_vector(6 downto 0): begin process(a)case a iswhen “0000pyt1111110" when "0010"=y1101101" when "0100py珂 110011" when "011 化y10111ir whe/looowlllllir ehen"1010'y二"1110111" when "1100二丫

7、100111 when ww1001111" end case;when 0001py0110000 when "001化yu1111001" when "ololpytlolloll" when 011化丫詢110000 when "1001w1111011" when "1011"=y0011111" when "llolwytollllor when others二y二"1000111"n<zy; end process; end b;3.4仿真结果通过

8、拨动开关对输入端依次输入bcd码，然后仿真得出以下波形图。图23. 5实验箱验证情况将程序仿真编译后下载到fpga芯片，拨动拨码开关，可以在数码管上依次 显示16进制的数字，图3是硬件的连线图。11533ihaotluuifsh以下是拨动拨码开关显示的16进制数的截图，从0到f的显示。4. 课程设计总结pld的发展趋势：向高集成度、高速度方向进一步发展，最高集成度已达到 400万门;向低电压和低功耗方向发展，内嵌多种功能模块ram, rom, fifo, dsp, cpu方向发展；向数、模混合可编程方向发展。以此我们必须掌握fpga的开发 及应用。耍实现某一功能，首先应根据耍求查找相关资料，确定实现方案。然厉 设计输入，对输入的文件编译后波形仿真。经过仿真后下载到fpga再进行验证, 最终实现功能。5. 参考文献1. 任勇峰,庄新viidl与硬件实现速成.北京：国防工业出版社，20052.