用Verilog HDL设计一个数码管动态扫描显示控制电路,能够控制六位数码管“同时”显示不同数字。 (1)基本要求(必须完成):用开发板上六个数码管分别显示0、1、2、3、4、5六个数字。要求位置正确,显示清晰稳定
时间: 2023-07-10 17:10:54 浏览: 211
Verilog HDL实现数码管动态扫描
好的,这是一个数字电路设计问题,需要一定的数字电路基础知识和Verilog HDL编程经验。我尽力回答,但因为涉及到电路细节和Verilog HDL语言的语法,可能会有遗漏或者不严谨的地方,还请您谅解。
下面是一个基于Verilog HDL的六位数码管动态扫描显示控制电路设计方案:
1. 首先,我们需要定义数码管的引脚和数字对应关系。假设六个数码管的引脚分别为seg_a, seg_b, seg_c, seg_d, seg_e, seg_f, seg_g,对应数字0~9的显示状态如下:
```
数字 a b c d e f g
0 1 1 1 1 1 1 0
1 0 1 1 0 0 0 0
2 1 1 0 1 1 0 1
3 1 1 1 1 0 0 1
4 0 1 1 0 0 1 1
5 1 0 1 1 0 1 1
6 1 0 1 1 1 1 1
7 1 1 1 0 0 0 0
8 1 1 1 1 1 1 1
9 1 1 1 1 0 1 1
```
2. 然后,我们需要定义一个计数器,用来记录当前需要显示的数字。假设计数器的位数为4位,可以表示0~9的数字。我们可以使用Verilog HDL中的“always”语句来实现计数器的自增功能,例如:
```verilog
reg [3:0] count;
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
count <= 4'b0000;
end else begin
count <= count + 1;
end
end
```
其中,“posedge clk”表示时钟上升沿触发,reset表示复位信号。这段代码的意思是,当时钟上升沿到来时,如果复位信号为1,计数器清零;否则,计数器加1。
3. 接下来,我们需要设计一个数码管控制模块,用来根据当前计数器的值选择需要显示的数字,并将对应的引脚状态输出到数码管上。我们可以使用Verilog HDL中的“case”语句来实现数字和引脚状态的对应关系,例如:
```verilog
reg [6:0] seg;
always @(count) begin
case (count)
4'b0000: seg <= 7'b1000000; // 数字0
4'b0001: seg <= 7'b1111001; // 数字1
4'b0010: seg <= 7'b0100100; // 数字2
4'b0011: seg <= 7'b0110000; // 数字3
4'b0100: seg <= 7'b0011001; // 数字4
4'b0101: seg <= 7'b0010010; // 数字5
default: seg <= 7'b0000000; // 其他数字
endcase
end
```
其中,“count”表示当前计数器的值。这段代码的意思是,根据计数器的值选择需要显示的数字,并将对应的引脚状态输出到“seg”寄存器中。
4. 最后,我们需要设计一个动态扫描模块,用来控制数码管的显示。假设数码管的扫描速度为100Hz,我们可以使用Verilog HDL中的“always”语句和“#”符号来实现扫描的延时,例如:
```verilog
reg [5:0] digit;
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
digit <= 6'b000000;
end else begin
case (digit)
6'b000000: begin
seg_a <= seg[0];
seg_b <= seg[1];
seg_c <= seg[2];
seg_d <= seg[3];
seg_e <= seg[4];
seg_f <= seg[5];
seg_g <= seg[6];
digit <= 6'b000001;
end
6'b000001: begin
seg_a <= 1'b0;
seg_b <= 1'b0;
seg_c <= 1'b0;
seg_d <= 1'b0;
seg_e <= 1'b0;
seg_f <= 1'b0;
seg_g <= 1'b0;
digit <= 6'b000010;
end
6'b000010: begin
seg_a <= seg[0];
seg_b <= seg[1];
seg_c <= seg[2];
seg_d <= seg[3];
seg_e <= seg[4];
seg_f <= seg[5];
seg_g <= seg[6];
digit <= 6'b000011;
end
6'b000011: begin
seg_a <= 1'b0;
seg_b <= 1'b0;
seg_c <= 1'b0;
seg_d <= 1'b0;
seg_e <= 1'b0;
seg_f <= 1'b0;
seg_g <= 1'b0;
digit <= 6'b000100;
end
6'b000100: begin
seg_a <= seg[0];
seg_b <= seg[1];
seg_c <= seg[2];
seg_d <= seg[3];
seg_e <= seg[4];
seg_f <= seg[5];
seg_g <= seg[6];
digit <= 6'b000101;
end
6'b000101: begin
seg_a <= 1'b0;
seg_b <= 1'b0;
seg_c <= 1'b0;
seg_d <= 1'b0;
seg_e <= 1'b0;
seg_f <= 1'b0;
seg_g <= 1'b0;
digit <= 6'b000110;
end
6'b000110: begin
seg_a <= seg[0];
seg_b <= seg[1];
seg_c <= seg[2];
seg_d <= seg[3];
seg_e <= seg[4];
seg_f <= seg[5];
seg_g <= seg[6];
digit <= 6'b000000;
end
endcase
#500; // 延时5ms
end
end
```
其中,“posedge clk”表示时钟上升沿触发,reset表示复位信号,“digit”表示当前需要显示的数码管。这段代码的意思是,根据当前需要显示的数码管选择对应的引脚状态,并在短暂的时间内(例如5ms)将其熄灭,然后再切换到下一个数码管。这样就可以实现对六个数码管的动态扫描显示控制。
需要注意的是,以上代码只是一个简单的设计方案,实际的实现可能还需要考虑到数码管的显示亮度、扫描速度等问题。另外,具体的电路实现需要根据硬件平台的不同而有所差异。
阅读全文