通过小脚丫板载的两个数码管来显示字符

描述

今天我们任务是通过小脚丫板载的两个数码管来显示字符,所以首先我们要了解一下数码管的基本工作原理,接下来再研究怎么通过捣鼓小脚丫把数码管给点亮,并且显示出有效信息。  

小脚丫板载的数码管是7段数码管(如果包括右下的小点可以认为是8段),它分别由abcdefg位段和表示小数点的dp位段组成,见图1

数码管图1 7段数码管

 

数码管的各个段位是由LED灯组成的,控制每个LED的点亮或熄灭实现数字显示。通常数码管分为共阳极数码管和共阴极数码管,结构如图所示。共阴8段数码管的信号端低电平有效,而共阳端接高电平有效。比如,使共阳端数码管的a段发光,则在a段信号端加上低电平即可。共阴极的数码管则相反。数码管数码管    

小脚丫的板载数码管为7段共阴极数码管,可以显示数字0-9以及字母A-F共计16种选择。因此,如果我们需要数码管能显示所有的16种选择,需要至少4位输入码(24=16)。表1列出了各个数码管字符所对应的LED灯段位。

各数码管字符所对应的LED灯段位  

数码管

   

 

2标注了小脚丫板载的两个数码管的各LED段位以及小脚丫上所对应的引脚。其中SEG_DIP为公共端,因此在共阴极数码管的设计中需要接低电平。可以看出,每一个数码管都含有9个引脚,因此每一个字符的显示都需要由一个9位的输出信号来实现。

 

数码管

 2

 

接下来我们通过Verilog实现对数码管的控制。其中,我们将模块的输出定义为两个7段数码管,每个数码管有9个引脚,分别由9位信号控制。输入端由4路信号控制,可以分别对应0-F等十六个字符选择。
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module segment   (    input  wire[3:0] seg_data_1,      //四位输入数据信号,可通过4个拨码开关控制    input  wire[3:0] seg_data_2,      //四位输入数据信号,可通过4个按键开关控制    output wire[8:0] segment_led_1,   //数码管1,MSB~LSB =SEG,DP,G,F,E,D,C,B,A    output wire[8:0] segment_led_2    //数码管2,MSB~LSB =SEG,DP,G,F,E,D,C,B,A   );
   reg[8:0] seg [15:0];                //存储7段数码管译码数据   initial  begin       seg[0]=9'h3f;   //  0       seg[1]=9'h06;   //  1       seg[2]=9'h5b;   //  2       seg[3]=9'h4f;   //  3       seg[4]=9'h66;   //  4       seg[5]=9'h6d;   //  5       seg[6]=9'h7d;   //  6       seg[7]=9'h07;   //  7       seg[8]=9'h7f;   //  8       seg[9]=9'h6f;   //  9       seg[10]=9'h77;   //  A       seg[11]=9'h7C;   //  b       seg[12]=9'h39;   //  C       seg[13]=9'h5e;   //  d       seg[14]=9'h79;   //  E       seg[15]=9'h71;   //  F  end   assign segment_led_1 = seg[seg_data_1];   // 将对应字符导入数码管1并显示   assign segment_led_2 = seg[seg_data_2];   // 将对应字符导入数码管2并显示endmodule
 

 

上述代码是定义7段共阴极数码管的通用模块,可以保存起来作为一个独立模块。这样,在以后遇到需要用数码管显示的实验时我们可以直接调用(之后我们还会讲解如何调用子模块),而不用再重新写一遍代码。

 

接下来是提问环节:

当我们指定用拨码开关SW1-SW4来控制左边数码管,按键开关K1-K4来控制右侧数码管,此时如果开关的状态分别如下图所示,数码管应该显示什么字符?

 注:拨码开关调至上方为1,下方为0。按键开关白色为1(松开),黑色为0(按下)。大家可以当作课后练习来巩固一下知识,也欢迎在公众号留言给出自己的答案。  

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责任编辑:xj

原文标题:基于FPGA的数字威廉希尔官方网站 实验3:点亮数码管

文章出处:【微信公众号:FPGA入门到精通】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。


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