數(shù)字電路與邏輯設(shè)計實驗報告-數(shù)碼管掃描顯示控制器的設(shè)計與實現(xiàn)

數(shù)碼管掃描顯示掌握器的設(shè)計與實現(xiàn)一、六個數(shù)碼管串行掃描電路試驗任務(wù)要求：VHDL⑵把握多個數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示的原理及設(shè)計方法設(shè)計思路和過程VHDL0、1、2、3、4、566個數(shù)碼管上，仿真并下載驗證其功能:輸出，低電平點亮管，使“05”6056catk號數(shù)碼管亮?xí)r輸出k.〔6個數(shù)碼管需要0123、4、566個數(shù)碼管上VHDL程序LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYshiyanshi1ISPORT(clk,clear:INSTD_LOGIC;cat:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(5downto0);b:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(6downto0));endshiyanshi1;ARCHITECTUREshumaguanOFshiyanshi1ISSIGNALq_temp:STD_LOGIC_VECTOR(2downto0);BEGINBEGINIF(clk”eventandclk=”1”)THENIFclear=”0”THENq_temp<=“000“;ELSIFq_temp=“101“THENq_temp<=“000“;ELSEq_temp<=q_temp+1;ENDIF;CASEq_tempISWHEN“000“=>cat<=“111110“; --0WHEN“001“=>cat<=“111101“; --1WHEN“010“=>cat<=“111011“; --2WHEN“011“=>cat<=“110111“; --3WHEN“100“=>cat<=“101111“; --4WHEN“101“=>cat<=“011111“; WHENOTHERS=>cat<=“111111“;ENDCASE;CASEq_tempISWHEN“000“=>b<=“1111110“; --0WHEN“001“=>b<=“0110000“; --1WHEN“010“=>b<=“1101101“; --2WHEN“011“=>b<=“1111001“; --3WHEN“100“=>b<=“0110011“; --4WHEN“101“=>b<=“1011011“; WHENOTHERS=>b<=“0000000“;ENDCASE;ENDIF;ENDPROCESS;ENDshumaguan;仿真波形圖仿真波形圖分析如圖,clearcp，cat5cat00505。當(dāng)時鐘頻率足夠大〔300Hz〕時，數(shù)碼管可以穩(wěn)0、1、2、3、4、56個不同的數(shù)字圖形到6個數(shù)碼管上。故障及問題分析故障：下載到試驗板上后不能正確顯示數(shù)字態(tài)a,b,c,d,e,f,gb0b7a,b,c,d,e,f,g1．試驗任務(wù)要求：VHDL2．設(shè)計思路和過程VHDL012345→123450→234501→345012→450123→501234→012345：M=605；5個數(shù)碼管依次點亮。當(dāng)數(shù)字輸出一個循環(huán)時產(chǎn)生一個信號flag，使cat臨時不變，然后數(shù)字進(jìn)入下個循環(huán)，cat6這樣做相當(dāng)于數(shù)字每循環(huán)一次,cat012345→123450→234501→345012→450123→501234→012345。為了使數(shù)碼管能穩(wěn)定顯示，加一個McatCNTOUT，cat6CNTOUTM〔M示的數(shù)字的一一對應(yīng)關(guān)系是穩(wěn)定的〕才能發(fā)出下個信號flag使cat再次停滯。VHDLLIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYshiyanshi2ISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;Y:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0);CAT:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(5DOWNTO0);SEL:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0));ENDENTITYshiyanshi2;ARCHITECTUREARTOFshiyanshi2ISSIGNALCNTOUT:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);SIGNALS,S1:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);SIGNALJS:STD_LOGIC_VECTOR(8DOWNTO0);SIGNALCLR:STD_LOGIC;SIGNALFLAG:STD_LOGIC;BEGINP1:PROCESS(CLK,FLAG)BEGINIF(CLK”EVENTANDCLK=”1”THEN clk高電平IFCNTOUT=“101THEN --6計數(shù)器CNTOUT<=“000“;ELSECNTOUT<=CNTOUT+1;ENDIF;IFJS=“100000000“THEN 該段為分頻器JS<=“000000000“;ELSEENDIF;CLR<=JS(8);IFFLAG=”1THEN 該段為掌握數(shù)碼管的滾動IFS=“101“THENS<=“000“;ELSES<=S+1;ENDIF;ELSEENDIF;

S<=S;ENDIF;ENDPROCESS;BEGINCASECLRISWHEN”1”=>IFCNTOUT=“101“THENFLAG<=”0”;ELSEENDIF;WHEN”0”=>FLAG<=”1”;ENDCASE;ENDPROCESS;BEGINCASESIS 該段為幾號數(shù)碼管亮WHEN“000“=>CAT<=“111110“;WHEN“001“=>CAT<=“111101“;WHEN“010“=>CAT<=“111011“;WHEN“011“=>CAT<=“110111“;WHEN“100“=>CAT<=“101111“;WHEN“101“=>CAT<=“011111“;WHENOTHERS=>CAT<=“111111“;ENDCASE;ENDPROCESS;BEGINCASECNTOUTIS 該段為顯示數(shù)字WHEN“000“=>Y<=“1111110“;WHEN“001“=>Y<=“0110000“;WHEN“010“=>Y<=“1101101“;WHEN“011“=>Y<=“1111001“;WHEN“100“=>Y<=“0110011“;WHEN“101“=>Y<=“1011011“;WHENOTHERS=>Y<=“0000000“;ENDCASE;ENDPROCESS;ENDARCHITECTUREART;仿真波形圖圖甲：圖乙：圖丙：仿真波形圖分析如圖，CLKYCNTOUTSELCAT5CAT0SELCNTOUTMSEL6345012→450123。故障及問題分析故障一：一開頭數(shù)碼管不能穩(wěn)定顯示分析：沒有設(shè)計分頻器，數(shù)碼管的各個狀態(tài)持續(xù)時間都不夠長。M=256catMflagcatM66*M故障二：增加分頻器后數(shù)碼管仍不能穩(wěn)定顯示CNTOUTMflagcatMcatflag解決：使cat每次停滯時間只有一個時鐘周期。三、總結(jié)和結(jié)論是MAX7000S系列；把握了QUARTUS