帮我详细藐视一下实验
时间: 2024-10-22 17:09:20 浏览: 26
### 实验三:数码显示译码器设计
#### 实验目的
1. 学习数码显示译码器的设计。
2. 学习VERILOG的CASE语句应用及多层次设计方法。
#### 实验要求
1. 根据实验内容编写详细的实验步骤,包括程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试和实验过程。
2. 解释程序中各语句的含义,描述设计的整体功能。
3. 提供程序分析、仿真波形图等。
#### 实验原理
- **数码显示译码器** 是纯组合电路,通常用于将二进制代码转换为七段码以驱动数码管显示。
- 小规模专用IC(如74或4000系列)通常只能进行BCD码译码,而数字系统中的数据处理和运算是二进制的,因此需要支持16进制数的译码显示。
- 最方便的方法是在FPGA/CPLD中通过译码程序实现16进制数的译码显示。
- 模块输出信号 `LED7S[7:0]` 为8位信号线,分别连接数码管的8个段(从高位到低位分别为 h、g、f、e、d、c、b、a)。低电平使相应段发光。
- 需要输出一个使能信号(如 `DIG7`)来点亮数码管。
#### 实验内容
1. **程序设计**
- 根据提供的程序模板,完成译码器程序的填写。
- 使用Quartus II软件对程序进行编辑、编译、综合、适配和仿真。
- 给出所有信号的仿真波形图。
2. **引脚锁定及硬件测试**
- 使用按键(KEY8、KEY7、KEY6、KEY5)作为四位控制输入。
- 硬件验证译码器的工作性能。
- 显示译码输出到数码管。
3. **思考题**
- 设计一个电路,使开发板上的四个数码管分别显示不同的数字(例如1、2、3、4)。
- 提供引脚锁定截图、实验结果照片和Verilog程序。
#### 程序模板
```verilog
module sled(A, LED7S, dig);
input [3:0] A; // 显示数据寄存器
output [7:0] LED7S; // 数码管段码输出
output [7:0] dig; // 数码管使能寄存器
reg [7:0] LED7S; // 数码管段码输出寄存器
assign dig = 8'b00000001; // 使能第一个数码管
always @(A)
begin
case (A)
4'h0: LED7S = 8'hC0; // 显示 "0"
4'h1: LED7S = 8'hF9; // 显示 "1"
4'h2: LED7S = 8'hA4; // 显示 "2"
4'h3: LED7S = 8'hB0; // 显示 "3"
4'h4: LED7S = 8'h99; // 显示 "4"
4'h5: LED7S = 8'h92; // 显示 "5"
4'h6: LED7S = 8'h82; // 显示 "6"
4'h7: LED7S = 8'hF8; // 显示 "7"
4'h8: LED7S = 8'h80; // 显示 "8"
4'h9: LED7S = 8'h90; // 显示 "9"
4'ha: LED7S = 8'h88; // 显示 "a"
4'hb: LED7S = 8'h83; // 显示 "b"
4'hc: LED7S = 8'hC6; // 显示 "c"
4'hd: LED7S = 8'hA1; // 显示 "d"
4'he: LED7S = 8'h86; // 显示 "e"
4'hf: LED7S = 8'h8E; // 显示 "f"
default: LED7S = 8'h00;
endcase
end
endmodule
```
#### 实验步骤
1. **程序设计**
- 打开Quartus II软件,创建新项目。
- 输入上述Verilog代码并保存。
- 编译项目,检查语法错误。
2. **仿真分析**
- 创建仿真文件,设置输入信号。
- 运行仿真,生成波形图。
3. **硬件测试**
- 将项目下载到FPGA开发板。
- 使用按键输入不同值,观察数码管显示是否正确。
4. **思考题**
- 修改程序,使四个数码管分别显示1、2、3、4。
- 锁定相应的引脚,并拍照记录实验结果。
#### 注意事项
- 确保引脚锁定正确,特别是使能信号的连接。
- 在硬件测试前,先进行仿真验证,确保程序逻辑正确。
希望这些信息对你完成实验有所帮助!如果有任何疑问,请随时提问。
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