實驗4-掃描顯示驅動電路

實驗4掃描顯示驅動電路一、實驗目的了解教學系統(tǒng)中8位八段數碼管顯示模塊的工作原理，設計標準掃描驅動電路模塊，以備后面實驗用。二、硬件要求主芯片AlteraEPM7128SLC84-15，時鐘，8位八段數碼管顯示器，四位撥碼開關。三、實驗內容 用四位撥碼開關產生8421BCD碼，用CPLD分別產生字形編碼電路和掃描驅動電路，然后進行仿真，觀察波形，正確后編程下載實驗測試。1、編一個簡單的從0～F輪換顯示十六進制數的電路。2、用計數器產生數碼管掃描驅動信號，調節(jié)時鐘頻率，感受掃描的過程，并觀察字符的亮度和顯示刷新的效果。7段數碼管顯示字符0~F，顯示字符與7段數碼管驅動線的對應關系如下：二進制數字符7段數碼管(gfedcba)000000111111(3F)000110000110(06)001021011011(5B)001131001111(4F)010041100110(66)010151101101(6D)011061111101(7D)011170000111(07)100081111111(7F)100191101111(6F)1010A1110111(77)1011B1111100(7C)1100C0111001(39)1101D1011110(5E)1110E1111001(79)1111F1110001(71)四、實驗原理 四位撥碼開關提供8421BCD碼，經譯碼電路DECL7S后連接8段數碼管的字形顯示驅動信號a,b,c,d,e,f,g。數碼管掃描電路可通過片選地址SEL[2..0]控制。由SEL[2..0]和a,b,c,d,e,f,g決定了8位數碼管中的那一位顯示和顯示什么字形。SEL[2..0]變化的快慢決定了掃描頻率的快慢。 1、參考電路：如圖4-1所示(時鐘頻率>40Hz)圖圖4-1（t4-1.gdf）圖4-1圖4-1’（t4-11實驗連線：把RESET和rst0接高電平，CLK接上時鐘信號，可觀察到第一個數碼管循環(huán)顯示字符0~F。2、參考電路：如圖4-2所示圖圖4-2（t4_2.gdf）五、實驗連線輸入信號： D3，D2，D1，D0所對應的管腳同四位撥碼開關相連； 清零信號RESET所對應的管腳同按鍵開關相連； 時鐘CLK所對應的管腳同試驗箱上的時鐘源相連。輸出信號： 代表掃描片選地址信號SEL2，SEL1，SEL0的管腳同四位掃描驅動地址的低三位相連，最高位地址接“0” 代表七段數碼驅動信號a,b,c,d,e,f,g的管腳分別同掃描數碼管的段輸入a,b,c,d,e,f,g相連。六、實驗報告 1、字形編碼的種類，即一個8段數碼管可產生多少種字符，產生所有字符需多少根譯碼信號線？ 2、字符顯示亮度和掃描頻率的關系，且讓人感覺不出光爍現象的最低掃描頻率是多少？七、附錄(1)字符譯碼器DECL7S的VHDL源程序libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entitydecl7sisport(a:instd_logic_vector(3downto0);led7s:outstd_logic_vector(6downto0));end;architectureoneofdecl7sisbeginprocess(a)begincaseaiswhen"0000"=>led7s<="0111111";when"0001"=>led7s<="0000110";when"0010"=>led7s<="1011011";when"0011"=>led7s<="1001111";when"0100"=>led7s<="1100110";when"0101"=>led7s<="1101101";when"0110"=>led7s<="1111101";when"0111"=>led7s<="0000111";when"1000"=>led7s<="1111111";when"1001"=>led7s<="1101111";when"1010"=>led7s<="1110111";when"1011"=>led7s<="1111100";when"1100"=>led7s<="0111001";when"1101"=>led7s<="1011110";when"1110"=>led7s<="1111001";when"1111"=>led7s<="1110001";whenothers=>null;endcase;endprocess;end;(2)16進制4位計數器的VHDL源程序libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitycnt4bisport(clk,rst,en:instd_logic;cq:outstd_logic_vector(3downto0);cout:outstd_logic);endcnt4b;architecturebehaveofcnt4bisbeginprocess(clk,rst,en)variableci:std_logic_vector(3downto0);beginifrst='1'thenci:=(others=>'0');--計數器異步復位elsifclk'eventandclk='1'thenifen='1'then--檢測是否允許計數ifci<"1111"thenci:=ci+1;--允許計數，elseci:=(others=>'0');--等于15，計數值清零endif;endif;cq<=ci;endif;ifci="1111"thencout<='1';--輸出進位信號elsecout<='0';endif;endprocess;endbehave;※文本編輯器的使用說明MAX+PLUS=2\*ROMANII支持AHDL，VHDL及VerilogHDL等硬件描述語言。下面通過一個例子說明采用文本方式進行設計的步驟。首先選擇File/New,在對話框中選擇TextEditorFile，打開一個無標題的TextEditor窗口。然后選擇File/SaveAs,在FileName框內輸入文件名為——實體名.vhd，保存文件。將上面的源程序輸入。完成后，可選擇File/Project/SetProjecttoCurrentFile，將文件設為當前項目。然后同圖形編輯一樣，進行編譯通過，波形仿真。為了能在圖形編輯器中調用，可以通過File/GreateDefaultSymbol將這部分