北邮数电实验：数码管扫描显示控制器设计解析

“北邮数电实验-数码管扫描显示控制器设计与实现(1).pdf”主要探讨了如何使用VHDL语言设计和实现数码管扫描显示控制器，旨在让学生掌握VHDL语言的语法和时序电路描述，以及数码管动态扫描显示的原理和方法。 实验内容涉及以下几个核心知识点： 1. **VHDL语言**：VHDL是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的结构和行为。在本实验中，学生需要用VHDL编写代码来设计数码管扫描控制器。这包括了解VHDL的基本语法，如实体、架构体、进程等，以及如何描述时序逻辑，如计数器、触发器等。 2. **数码管显示原理**：数码管通常由7段（或8段，含一个小数点）组成，通过控制每一段的亮灭可以显示0-9的数字。动态扫描显示是数码管显示的一种常见方法，它能有效减少所需驱动信号的数目，提高效率。 3. **动态扫描技术**：动态扫描是通过快速切换数码管的位选线，使得每个数码管在短时间内轮流被选中显示。位码控制哪一位数码管工作，而段码则决定数码管显示的数字形状。由于人眼的视觉暂留效应，尽管每个数码管实际显示时间很短，但看起来所有数码管都在同时显示。 4. **实验任务**：实验要求设计一个电路，可以同时显示0、1、2、3、4、5这六个数字，并实现数码管的滚动显示。滚动显示分为循环滚动和向左滚动两种模式，需要通过编程实现数码管的逐个点亮和熄灭，以模拟滚动效果。 5. **实验设计过程**：设计过程中需要考虑如何生成正确的段码和位码，以及如何控制扫描频率以确保视觉连续性。此外，还需要进行仿真验证，确保设计的控制器能正确驱动数码管显示。 6. **实验设备**：实验需要用到计算机进行VHDL编程，直流稳压电源为电路提供稳定电压，以及数字系统与逻辑设计实验开发板用于实现和测试设计的硬件电路。 7. **实验报告**：实验完成后，学生需要撰写实验报告，总结实验目的、使用的工具和材料、实验步骤、遇到的问题及解决办法，以及实验结果和结论。 通过这个实验，学生不仅能够加深对VHDL语言的理解，还能实际操作数码管扫描显示，提升数字系统设计与实现的能力。