VHDL动态扫描显示程序设计与实现

"VHDL程序实例——动态扫描显示" 在VHDL编程中，动态扫描显示是一种常见的LED显示技术，用于节省硬件资源，提高显示效率。该程序实例展示了一个动态扫描显示的设计，适用于14位LED显示。程序分为两个主要过程：`p1` 和 `p2`，分别处理时钟和数据分配。 首先，程序导入了IEEE标准库中的`std_logic_1164`包，这是VHDL中进行数字逻辑设计的基础包，包含了标准逻辑类型和操作符。定义的实体`dtsm_xs`有14个输入位（B14到B1）以及一个7位输出`x`和14位选择信号`led_select`。这些输入位通常代表要显示的数字或字符的BCD（二进制编码的十进制）代码。 在架构`behave`中，`p1`过程是一个时钟驱动的进程，它管理一个计数器`cnt2`。这个计数器从0递增到13，然后重置回0，模拟了扫描LED显示的每个段的选通。当`clk`上升沿到来时，如果`cnt2`已达到13，则将其重置；否则，加1。这实现了14位LED的逐行扫描。 `p2`过程根据`cnt2`的值来确定当前选中的LED段。`case`语句结构使得`led_select`根据`cnt2`的值变化，依次选择不同的LED段。例如，当`cnt2`为0时，`led_select`设置为"11111111111110"，这意味着除了最低位的LED外，所有LED都被选中，这对应于显示BCD输入`B1`。这个模式会随着`cnt2`的增加而改变，从而实现动态扫描。 `bcd_in`信号被用来存储当前要显示的BCD数字，它由`B14`到`B1`输入中的相应位组成。根据`cnt2`的值，`bcd_in`会被更新以驱动相应的LED段。这个设计允许在有限的硬件资源下，通过快速切换不同LED段的激活状态，实现多位数字的连续显示，从而在视觉上产生所有位同时亮起的效果。 这个VHDL程序实例展示了如何利用动态扫描技术来控制LED显示器，有效地将多位数字或字符显示在有限的显示设备上。它利用了VHDL的并发语句和条件语句，以及计数器的概念，是数字逻辑设计的一个典型应用。