FPGA設計與實戰(zhàn)演練課件：數(shù)碼管電路搭建與驅(qū)動程序設計

數(shù)碼管電路搭建與驅(qū)動程序設計基于口袋機綜合實驗設計目錄一、實驗目的

二、實驗設備三、實驗原理四、

實驗代碼解析五、實驗步驟六、實驗現(xiàn)象七、拓展思考八、應用領(lǐng)域一、實驗目的了解EDA軟件。程序的下載和仿真了解如何正確分配和配置單片機的I/O口熟悉和使用數(shù)碼管。二、實驗設備口袋機口袋機下載線LC-PM3模塊JC-PM15實驗擴展板

三、實驗設備

實驗器件簡介：

數(shù)碼管，也稱作輝光管，是一種可以顯示數(shù)字和其他信息的電子設備。玻璃管中包括一個金屬絲網(wǎng)制成的陽極和多個陰極。大部分數(shù)碼管陰極的形狀為數(shù)字。管中充以低壓氣體，通常大部分為氖加上一些汞和/或氬。給某一個陰極充電，數(shù)碼管就會發(fā)出顏色光，視乎管內(nèi)的氣體而定，一般都是橙色或綠色。靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一89S51單片機可用的I/O端口才32個，實際應用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復雜性。

三、實驗原理

撥碼開關(guān)模塊原理圖:原理圖說明采用4位共陽數(shù)碼管，4個共陽極接4個三極管，8個筆畫接74HC595的輸出端。功能說明數(shù)碼管一般都是動態(tài)掃描顯示的，過程如下：三極管Q1的控制端D1設置第電平，第一個三極管打開，其他三極管關(guān)閉，數(shù)碼管的12腳為高電平，通過74HC595的輸入端按照時序輸入8bit數(shù)據(jù)，在74HC595的輸出端輸出相應的電平，數(shù)碼管的第一位就會顯示相應的數(shù)字，關(guān)閉第一個三極管，打開第二個三極管，74HC595改變輸出到第二個數(shù)碼管要顯示的數(shù)據(jù)，數(shù)碼管的第二位就會顯示相應額數(shù)字，同樣原理把4位都顯示，全部過程很快的執(zhí)行，人眼就會覺得數(shù)碼管的4個數(shù)字同時全部都顯示了。

三、實驗原理

實驗原理:為了降低單片機端口的驅(qū)動壓力，我們在數(shù)碼管的公共端加了一個三極管，低電平三極管導通，數(shù)碼管的公共端正極就有正電壓了。

三、實驗原理

實驗原理:數(shù)碼管的8個筆畫引腳，通過74HC595連接，單片機通過3個引腳就可以給8個筆畫引腳發(fā)送高低電平了。

三、實驗原理

程序分析:打開FGPIO文件，注釋中是模塊的端口定義D1-D4是數(shù)碼管的公共端，低電平有效RST 595復位CLK 595時鐘LAT 595鎖存EN 595輸出使能DATA 595串行數(shù)據(jù)

三、實驗原理

程序分析:所有端口都是初始化為推挽輸出模式判斷要發(fā)送什么數(shù)據(jù)

三、實驗原理

程序分析:可以右鍵選擇goto命令看一下D0-D9都是什么數(shù)據(jù)可以看到在MAIN文件中，有一些宏定義AA–Dp是定義了每個筆畫對應的數(shù)據(jù)D0-D9的含義是：讓數(shù)碼管顯示0那就讓相應的筆畫點亮可以看到每個數(shù)據(jù)都是0XFF–相應的筆畫，是以為數(shù)據(jù)是0的時候點亮，1的時候是滅所以是數(shù)據(jù)需要取反。所以就可以寫成0xFF減去要點亮的筆畫

三、實驗原理

程序分析:然后就是掃描時序了，先使用595把顯示數(shù)據(jù)輸出，然后再控制D1-D3讓相應的位打開每一個顯示都要加100ms的延時，大家可以把延時去掉看看是什么效果

三、實驗原理

程序分析:回到主函數(shù)看看怎么調(diào)用顯示函數(shù)的定義了一個變量dis_mun用于顯示這個數(shù)據(jù)循環(huán)20次，顯示的數(shù)據(jù)dis_mun加1

四、實驗原理

模塊引腳說明:

四、參考代碼分析

STM32F4XX單片機GPIO框架圖

五、參考代碼分析

STM32F4XX單片機GPIO庫函數(shù)解析-結(jié)構(gòu)體

五、參考代碼分析

STM32F4XX單片機GPIO庫函數(shù)解析-結(jié)構(gòu)成員配置模式功能配置速度配置

四、參考代碼分析

STM32F4XX單片機GPIO庫函數(shù)解析-結(jié)構(gòu)成員配置輸出類型端口上下拉初始狀態(tài)

四、參考代碼分析

數(shù)碼管配置函數(shù)詳細配置函數(shù)見參考程序五、參考代碼分析

主函數(shù)時鐘初始化開始外設初始化數(shù)碼管顯示結(jié)束

五、實驗步驟

1、將實驗模塊插在擴展模塊的位置4，如下圖2、打開程序3、下載程序

六、實驗現(xiàn)象

修改程序，改變顯示內(nèi)容在程序的主循環(huán)中有一個顯示函數(shù)display_fun(1234);//數(shù)碼管顯示改變（）中的顯示數(shù)據(jù)，數(shù)碼管就會改變display_fun(5678);//數(shù)碼管顯示實驗程序：LED_GPIO_init();//數(shù)碼管GPIO初始化delay_Init();//延時函數(shù)初始化display_fu