如何在合工大FPGA实验环境下，利用Verilog HDL设计并实现一个功能完整的7段数码显示译码器？

为了帮助你更好地理解和实现7段数码显示译码器，推荐参考《合工大FPGA实验报告》。在这份资料中，实验一详细介绍了7段数码显示译码器的设计原理和步骤，你可以通过以下步骤进行设计：

参考资源链接：[合工大FPGA实验报告（译码器，加法器，投票表决器，巴克码信号发生器，数字钟，状态机实现的ADC0809采样控制电路）](https://wenku.csdn.net/doc/644b8f50ea0840391e559b2f?spm=1055.2569.3001.10343)

一、设计原理
7段数码显示译码器是一种组合逻辑电路，将4位二进制输入转换为7段LED显示的输出，使每一位能够显示0到9的数字以及部分字母。

二、设计步骤
1. 首先，根据真值表编写Verilog HDL代码。例如，对于共阴数码管，当输入为0000时，应点亮除最高位外的所有LED，以显示数字0。

    module decoder_7seg(
        input [3:0] binary_input,
        output reg [6:0] seg_output
    );
        always @(binary_input) begin
            case(binary_input)
                4'b0000: seg_output = 7'b0000001; // 0
                4'b0001: seg_output = 7'b1001111; // 1
                // 更多case语句...
            endcase
        end
    endmodule

2. 使用合工大提供的GW-PK2 EDA实验箱编译、综合、适配和下载Verilog代码到FPGA芯片中。

3. 进行功能仿真，验证译码器的工作性能。确保在实验电路模式6下，通过数码8显示译码输出，同时使用键8、键7、键6、键5四位控制输入，以硬件验证译码器是否正确工作。

三、实验要点
- 设计时，注意信号的位宽和端口匹配。
- 在编写case语句时，确保所有可能的输入都被覆盖，避免出现未知输出。
- 功能仿真时，对于每一位的显示都要进行验证，确保没有逻辑错误。

四、扩展学习
通过《合工大FPGA实验报告》中提供的实验，你可以进一步学习加法器、投票表决器等更复杂的设计。例如，实验二中的8位硬件加法器设计，实验三中的7人投票表决器Verilog HDL设计等，这些都将帮助你构建更加深入的FPGA设计和应用能力。

完成7段数码显示译码器的设计后，若想要进一步扩展学习领域，继续深入FPGA技术的其他应用和高级主题，合工大的实验报告将是你宝贵的资源。

参考资源链接：[合工大FPGA实验报告（译码器，加法器，投票表决器，巴克码信号发生器，数字钟，状态机实现的ADC0809采样控制电路）](https://wenku.csdn.net/doc/644b8f50ea0840391e559b2f?spm=1055.2569.3001.10343)