实验三 数码管扫描显示电路

本科学生综合性实验报告
学号114090315 姓名李开斌
学院物电学院专业、班级11电子
实验课程名称电子设计自动化（EDA实验）
教师及职称罗永道副教授
开课学期2013 至2014 学年下学期填报时间2014 年 5 月30 日
云南师范大学教务处编印
实验序号 4 实验名称数码管扫描显示电路
实验时间2014年5月30 实验室同析楼114
一．实验预习
1.实验目的:
1、了解时序电路设计；
2、制作一个数码管显示的7段译码电路，以备以后调用；
2．实验原理、实验流程或装置示意图：
在电子电路显示部分里，发光二极管（LED）、七段显示数码管、液晶显示（LCD）均是十分常见的人机接口电路。

通常点亮一个LED所需的电流在5~20mA之间，电流愈大，LED的亮度也高，相对的使用寿命也愈短。

若以10mA导通电流来估算一个接5V的串接电阻值计算应为：（5－1.6）/10mA≈0.34KΩ。

七段显示数码管分为共阳、共阴二种极性。

它们等效成八个LED相连电路。

共阴极七段显示器的LED位置定义和等效电路
共阴极七段显示码十六进制转换表动态共阴数码管扫描设计框图
静态共阳数码管扫描设计框图
3．实验设备及材料
电脑一台，QuartusII 实验平台，EDA实验箱
4．实验方法步骤及注意事项
动态共阴数码管实验电路连线 :
1、分别将A、B、C、D、E、F、G的各个管脚连接；
2、SS0：为独立扩展下载板上第82脚，是数码管的位选扫描信号，接信号接线组“DS1-8A(T)”的引线插孔SS0。

脚，是数码管的位选扫描信号，接信号接线组“DS1-8A(T)”的引线插孔SS1。

3、SS2：为独立扩展下载板上第84脚，是数码管的位选扫描信号，接信号接线组“DS1-8A(T)”的引线插孔SS2。

4、RESET：为独立扩展下载板上第81脚，应接“多功能复用按键F1-F12”信号接线组“F1_12(T)”的F9～F12的任意一个引线插孔
5、CLK：为独立扩展下载板上第80脚即GCK0脚，应接时钟信号接线组“CLOCK(T)”的“FRQ（11）”引线插孔。

6、通过引脚配置，可得如下图形：
动态共阴数码管的模块：
改变“8位数字开关组(A)”的“SW8~SW5”，共有24=16种状态，即在共阴动态数码管上分别显示十六进制数0～F。

静态共阳数码管
改变“8位数字开关组(A)”的“SW8~SW5”，共有24=16种状态，即在DS7C 共阳静态数码管上显示对应的十六进制数0~F。

二．实验内容
1．实验现象与结果
（1）动态共阴数码管显示模块VHDL语言程序如下：library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
entity xdeled is
port(di:in STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
a:out STD_LOGIC;
b:out STD_LOGIC;
c:out STD_LOGIC;
d:out STD_LOGIC;
e:out STD_LOGIC;
f:out STD_LOGIC;
g:out STD_LOGIC
);
end xdeled ;
architecture a of xdeled is
begin
--<<enter your statements here>>
process(di)
type data_out is array(0 to 6)of std_logic;
variable outp:data_out;
begin
case di is
when"0000"=>outp:="1111110";
when"0001"=>outp:="0110000";
when"0010"=>outp:="1101101";
when"0011"=>outp:="1111001";
when"0100"=>outp:="0110011";
when"0101"=>outp:="1011011";
when"0110"=>outp:="1011111";
when"0111"=>outp:="1110000";
when"1000"=>outp:="1111111";
when"1001"=>outp:="1111011";
when"1010"=>outp:="1110111";
when"1011"=>outp:="0011111";
when"1100"=>outp:="1001110";
when"1101"=>outp:="0111101";
when"1110"=>outp:="1001111";
when"1111"=>outp:="1000111";
when others=>null;
end case;
a<=outp(0);
b<=outp(1);
c<=outp(2);
d<=outp(3);
e<=outp(4);
f<=outp(5);
g<=outp(6);
end process;
end a;
输入波形如下所示：
输出波形如下所示：
（2）静态数共阳码管显示模块的VHDL语言程序如下：SUBDESIGN deled
(
num[3..0]:INPUT;
a,b,c,d,e,f,g:OUTPUT;
)
BEGIN
TABLE
num[3..0]=>a,b,c,d,e,f,g;
H"0" =>1,1,1,1,1,1,0;
H"1" =>0,1,1,0,0,0,0;
H"2" =>1,1,0,1,1,0,1;
H"3" =>1,1,1,1,0,0,1;
H"4" =>0,1,1,0,0,1,1;
H"5" =>1,0,1,1,0,1,1;
H"6" =>1,0,1,1,1,1,1;
H"7" =>1,1,1,0,0,0,0;
H"8" =>1,1,1,1,1,1,1; H"9" =>1,1,1,1,0,1,1; H"A" =>1,1,1,0,1,1,1; H"B" =>0,0,1,1,1,1,1; H"C" =>1,0,0,1,1,1,0; H"D" =>0,1,1,1,1,0,1; H"E" =>1,0,0,1,1,1,1; H"F" =>1,0,0,0,1,1,1; END TABLE;
END;
输出仿真波形如下：
Symbol
2．对实验现象、实验结果的分析及其结论
1、在原理图方式中设计了两个模块，其中一个用于BCD码译码输出，转换成数码管的段码，数据输入端口为D[3..0]，输出端口A～G通过数码管驱动电路分别驱动各段来点亮动态数码管。

2、数码管上显示的值为“8位数字开关组(A)”的“SW8～SW5”所输入的8421BCD码值的数值。

3、另外一个模块使用74161计数器进行数码管显示选择设定。

74161的输入端有时钟信号CLK和复位信号RESET，输出为数码管段位译码的输入信号SS0、SS1、SS2。

4、通过改变频率可以看到数码管上的数字变化可快可慢；
教师评语及评分：
签名：年月日。