FPGA编程实现按键计数与ROM数字显示控制

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0 下载量 62 浏览量 更新于2024-11-21 收藏 4.19MB RAR 举报
资源摘要信息:"FPGA在PRA006上设计程序的知识点" 1. FPGA简介 FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)是一种可以通过编程实现用户自定义逻辑的半导体设备。它由可编程的逻辑块和可编程的互联组成,允许设计师在不改变硬件设备的情况下,重新配置内部逻辑功能。FPGA适用于实现复杂算法和高性能计算任务。 2. 数码管驱动 数码管是一种常用的显示设备,用于将数字和一些字符显示出来。在FPGA设计中,数码管的驱动指的是编写硬件描述语言代码,控制数码管上各段LED的亮灭来显示相应的数字。数码管分为共阳和共阴两种类型,驱动方式略有不同。 在本例中,要求重新编写数码管驱动代码,目的是在显示十进制数字时,只点亮表示该数值的数码管段,而高位的0不显示。这意味着需要根据输出的数字来动态控制数码管的各个段,以及控制多个数码管的开关。例如,当需要显示“20”时,只有最右边两个数码管点亮,而其它的保持关闭状态。 3. 按键去抖动处理 在本设计任务中,需要检测按键PB0和PB3的按压事件。由于机械按键在按压时会产生抖动,这可能导致逻辑电路错误识别多次按键动作,因此需要进行去抖动处理。去抖动通常可以通过软件延时、硬件电路或两者结合的方式实现。 4. ROM设计 ROM(Read-Only Memory,只读存储器)是一种存储器,其内部的数据在制造后无法修改,只能读取。在FPGA设计中,可以通过内置的存储资源来模拟ROM。本任务要求设计一个存储10000到10099这100个数的ROM,并在按键PB3按下时从ROM中读取一个随机数字并在数码管上显示。 5. 数码管显示控制逻辑 在FPGA设计中,数码管显示控制逻辑主要包括计数器的设计、数码管的译码以及显示控制。计数器用于记录PB0按键的按压次数,实现十进制显示。数码管译码通常需要根据输入的二进制数据转换为数码管上相应的段控制信号。显示控制则负责根据计数结果控制数码管的点亮状态,以实现题目要求的显示效果。 6. PRA006平台相关 PRA006可能是指某个特定的FPGA开发板或评估板,通常这种板卡会配备一些输入输出设备,如按键、数码管、LED灯等,并提供相应的硬件接口用于用户设计实现。本任务中涉及的PB0和PB3按键可能就是板卡上提供的物理按键。 7. 高级数字设计知识 设计此类FPGA程序需要对数字逻辑设计有深入的理解,包括对硬件描述语言(如VHDL或Verilog)的熟练运用,以及对FPGA内部结构和工作原理的了解。设计者需要掌握数字电路设计的基本原则,包括组合逻辑和时序逻辑的设计方法。 综上所述,本任务涉及到的关键知识点包括FPGA基础、数码管驱动设计、按键去抖动处理、ROM设计、数码管显示控制逻辑、特定硬件平台的使用以及高级数字设计方法。完成该任务需要综合运用以上知识点,编写出适合PRA006平台的FPGA程序代码。