fpga数码管显示温度

### FPGA 控制数码管显示温度

#### 硬件连接设计
为了实现FPGA控制数码管显示温度，硬件部分需要考虑传感器接口、数码管驱动电路以及FPGA开发板之间的连接。通常采用DS18B20这样的数字温度传感器来获取环境温度数据[^1]。

对于7段共阴极数码管而言，其公共端接地，而各段分别通过限流电阻接到FPGA的I/O口上；如果使用的是多位数码管，则还需要额外增加位选线用于切换不同位置上的数字显示。具体接法如下表所示：

| 数码管引脚 | 连接至 |
| --- | --- |
| a~g (段选) | FPGA I/O 口|
| DP(小数点)| 地或悬空,取决于是否启用此功能|
| COMn (位选)| 对应的FPGA I/O|

#### 软件编程逻辑
软件方面主要分为两大部分：一是读取来自温度传感器的数据并转换成适合显示的形式；二是按照一定频率刷新数码管的内容以形成稳定的视觉效果。下面给出一段VHDL代码片段作为参考，该程序实现了上述两个核心功能之一——将BCD编码后的数值送到指定地址范围内的寄存器组里去更新当前要显示的信息[^2]。

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

entity BCD_to_SevenSeg is
    Port (
        clk : in STD_LOGIC; -- 时钟信号输入
        rst_n : in STD_LOGIC; -- 复位信号低电平有效
        bcd_in : in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); -- 输入BCD码
        seg_out : out STD_LOGIC_VECTOR (6 downto 0)); -- 输出给七段显示器的信号
end entity;

architecture Behavioral of BCD_to_SevenSeg is
begin
process(clk,rst_n)
variable temp:integer range 0 to 9;
begin
if(rst_n='0')then
seg_out<="1111111";
elsif rising_edge(clk) then
temp:=to_integer(unsigned(bcd_in));
case temp is
when 0 => seg_out <= "0000001"; -- '0'
when 1 => seg_out <= "1001111"; -- '1'
...
when others=>null;
end case;
end if;
end process;
end architecture;

这段代码定义了一个名为`BCD_to_SevenSeg` 的实体及其行为体结构，在其中包含了从BCD编码到对应于特定字符模式下的七段LED点亮方式之间映射关系的过程描述[^2]。