实验三 数码管扫描显示电路

本科学生综合性实验报告

学号 114090315 姓名 李开斌 学院 物电学院 专业、班级 11电子 实验课程名称 电子设计自动化（EDA实验） 教师及职称 罗永道 副教授 开课学期 2013 至 2014 学年 下 学期

填报时间 2014 年 5 月 30 日

云南师范大学教务处编印

实验序号 实验时间 一．实验预习 1.实验目的: 4 实验名称 实验室 数码管扫描显示电路 同析楼114 2014年5月30 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； 2．实验原理、实验流程或装置示意图： 在电子电路显示部分里，发光二极管（LED）、七段显示数码管、液晶显示（LCD）均是十分常见的人机接口电路。通常点亮一个LED所需的电流在5~20mA之间，电流愈大，LED的亮度也高，相对的使用寿命也愈短。若以10mA导通电流来估算一个接5V的串接电阻值计算应为： （5－1.6）/10mA≈0.34KΩ。 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。

共阴极七段显示器的LED位置定义和等效电路 1

共阴极七段显示码十六进制转换表 动态共阴数码管扫描设计框图 2

静态共阳数码管扫描设计框图 3．实验设备及材料 电脑一台，QuartusII 实验平台，EDA实验箱 4．实验方法步骤及注意事项 动态共阴数码管实验电路连线 : 1、分别将A、B、C、D、E、F、G的各个管脚连接； 2、SS0：为扩展下载板上第82脚，是数码管的位选扫描信号，接信号接线组“DS1-8A(T)”的引线插孔SS0。 脚，是数码管的位选扫描信号，接信号接线组“DS1-8A(T)”的引线插孔SS1。 3、SS2：为扩展下载板上第84脚，是数码管的位选扫描信号，接信号接线组“DS1-8A(T)”的引线插孔SS2。 4、RESET：为扩展下载板上第81脚，应接“多功能复用按键F1-F12”信号接线组“F1_12(T)”的 F9～F12的任意一个引线插孔 5、CLK：为扩展下载板上第80脚即 GCK0脚，应接时钟信号接线组“CLOCK(T)”的“FRQ（11）”引线插孔。 6、通过引脚配置，可得如下图形： 3

动态共阴数码管的模块： 改变“8位数字开关组(A)”的“SW8~SW5”，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0～F。 静态共阳数码管 改变“8位数字开关组(A)”的“SW8~SW5”，共有 24=16种状态，即在DS7C共阳静态数码管上显示对应的十六进制数0~F。 4

二．实验内容 1．实验现象与结果 （1）动态共阴数码管显示模块VHDL语言程序如下： library IEEE; use IEEE.std_logic_11.all; entity xdeled is port(di:in STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); a:out STD_LOGIC; b:out STD_LOGIC; c:out STD_LOGIC; d:out STD_LOGIC; e:out STD_LOGIC; f:out STD_LOGIC; g:out STD_LOGIC ); end xdeled ; architecture a of xdeled is begin --<> process(di) type data_out is array(0 to 6)of std_logic; variable outp:data_out; begin case di is when\"0000\"=>outp:=\"1111110\"; when\"0001\"=>outp:=\"0110000\"; when\"0010\"=>outp:=\"1101101\"; when\"0011\"=>outp:=\"1111001\"; when\"0100\"=>outp:=\"0110011\"; when\"0101\"=>outp:=\"1011011\"; 5

when\"0110\"=>outp:=\"1011111\"; when\"0111\"=>outp:=\"1110000\"; when\"1000\"=>outp:=\"1111111\"; when\"1001\"=>outp:=\"1111011\"; when\"1010\"=>outp:=\"1110111\"; when\"1011\"=>outp:=\"0011111\"; when\"1100\"=>outp:=\"1001110\"; when\"1101\"=>outp:=\"0111101\"; when\"1110\"=>outp:=\"1001111\"; when\"1111\"=>outp:=\"1000111\"; when others=>null; end case; a<=outp(0); b<=outp(1); c<=outp(2); d<=outp(3); e<=outp(4); f<=outp(5); g<=outp(6); end process; end a; 输入波形如下所示： 6

输出波形如下所示： 7

（2）静态数共阳码管显示模块的VHDL语言程序如下： SUBDESIGN deled ( num[3..0]:INPUT; a,b,c,d,e,f,g:OUTPUT; ) BEGIN TABLE num[3..0]=>a,b,c,d,e,f,g; H\"0\" =>1,1,1,1,1,1,0; H\"1\" =>0,1,1,0,0,0,0; H\"2\" =>1,1,0,1,1,0,1; H\"3\" =>1,1,1,1,0,0,1; H\"4\" =>0,1,1,0,0,1,1; H\"5\" =>1,0,1,1,0,1,1; H\"6\" =>1,0,1,1,1,1,1; H\"7\" =>1,1,1,0,0,0,0; 8

H\"8\" =>1,1,1,1,1,1,1; H\"9\" =>1,1,1,1,0,1,1; H\"A\" =>1,1,1,0,1,1,1; H\"B\" =>0,0,1,1,1,1,1; H\"C\" =>1,0,0,1,1,1,0; H\"D\" =>0,1,1,1,1,0,1; H\"E\" =>1,0,0,1,1,1,1; H\"F\" =>1,0,0,0,1,1,1; END TABLE; END; 输出仿真波形如下： 9

Symbol 10

2．对实验现象、实验结果的分析及其结论 1、在原理图方式中设计了两个模块，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D[3..0]，输出端口A～G通过数码管驱动电路分别驱动各段来点亮动态数码管。 2、数码管上显示的值为“8位数字开关组(A)”的“SW8～SW5”所输入的8421BCD码值的数值。 3、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。 4、通过改变频率可以看到数码管上的数字变化可快可慢； 教师评语及评分： 签名： 年 月 日

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