FPGA实战：数码管静态显示原理与设计解析

"FPGA实战之数码管静态显示的讲解，包括数码管的工作原理、设计思路以及代码实现。" 本文档详细介绍了如何使用FPGA进行数码管静态显示的开发。数码管是由8个LED组成，共阳极设计意味着当低电平时LED会亮起。数码管的显示方式分为静态和动态两种。静态显示是指每个数码管的片选和段选都有独立接口，因此所需的接口数量较多，而动态显示则通过快速切换显示不同的数码管来减少接口需求。 在设计思路部分，文档指出一个简单的数码管显示数字任务可以通过高电平直接控制。但在此案例中，任务升级为结合按键和蜂鸣器模块，要求在1小时内完成静态数码管显示的进阶设计。设计的关键在于，按键按下时更新寄存器值，每次按键后数码管的显示随之改变，同时根据情况触发蜂鸣器。这个练习适合初学者，旨在提高对FPGA设计的理解和实践能力。 在代码部分，给出了名为seg.v的数码管静态显示模块。该模块包含输入时钟（clk）、复位信号（rst_n）、两个按键输入（key_down）以及数码管的段选输出（seg_dig）和片选输出（seg_sel）。通过局部参数定义了数码管每个数字的段码。在 always @(posedge clk or negedge rst_n) 语句中，根据复位信号或按键状态更新num寄存器，从而控制数码管的显示。如果按键0被按下，num递增；按键1按下，num递减；若num超过9，则重置回6。 这段代码展示了如何将硬件描述语言（HDL）用于FPGA设计，将逻辑控制与物理显示相结合，体现了FPGA的并行处理能力和实时响应特性。对于学习FPGA开发和数字系统设计的读者来说，这是一个非常实用的例子。