EDA课程设计八位数码管扫描显示电路的设计 2解读

EDA技术应用期末论文题目：八位数码管动态显示

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1.系统总体方案设计 (1)

2. LED的工作原理 (2)

2.1 LED工作原理 (3)

2.2 LED动态扫描显示原理 (3)

3.系统设计 (4)

3.1硬件电路设计 (9)

3.2 VHDL代码设计 (9)

4.运行调试......................................................,,7 4.1时序仿真. (7)

5 总结..............................................,,,,,,,,,,,,,,,9

6.参考文献 (10)

1.系统总体方案设计设计流程图如下：

首先，我们要对所要设计的八位数码管静态扫描显示电路充分理解，同时在了解了所给的硬件器材的基础上需进行“源程序的编辑和编译”——用一定的逻辑表达手段将设计表达出来；其次要进行“逻辑综合”——将用一定的逻辑表达手段表达出来的设计，经过一系列的操作，分解成一系列的基本逻辑电路及对应关系；然后要进行“目标器件的布线∕适配”——在选定的目标器件中建立这些基本逻辑电路及对应关系；最后，目标器件的编程下载——将前面的软件设计经过编程变成具体的设计系统，同时在设计过程中要进行有关“仿真”——模拟有关设计结果，看是否与设计构想相符。

系统结构框图如下：

2. LED的工作原理

2.1 LED工作原理

LED为分段式半导体显示器，通常称为七段发光二极管显示器。下图为七段发光二极管显示器共阴极和共阳极的电路图。对共阴极显示器的公共端应接地，给a-g输入相应高电平，对应字段的发光二极管显示十进制数；对共阳极的公共端应接+5V电源，给a-g输入端相应低电平，对应字段的发光二极管也显示十进制数。

2.2 LED动态扫描显示原理

LED有段码和位码之分，所谓段码就是让LED显示出“8.”的八位数据，一般情况下要通过一个译码电路，将输入的4位2进制数转换为与LED显示对应的8位段码。位码也就是LED的显示使能端，对于共阳级的LED而言，高电平使能。要让8个LED同时工作，显示数据，就是要不停的循环扫描每一个LED，并在使能每一个LED的同时，输入所需显示的数据对应的8位段码。虽然8个LED是依次显示，但是受视觉分辨率的影响，看到的现象是8个LED同时工作。

多个数码管动态扫描显示，是将所有数码管的相同段并联在一起，通过选通信号分时控制各个数码管的公共端，循环点亮多个数码管，并利用人眼的视觉暂留现象，只要扫描的频率大于50Hz，将看不到闪烁现象。

3 系统设计

3.1 硬件电路设计

3.2 VHDL程序设计

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

use ieee.std_logic_arith.all;

use ieee.std_logic_unsigned.all;

use ieee.std_logic_signed.all;

entity scan_seg8 is

port(clk3,clk5:in std_logic;

rst: in std_logic;

seg_da:out std_logic_vector(7 downto 0);

seg_sel:out std_logic_vector(2 downto 0)

);

end scan_seg8;

architecture ado of scan_seg8 is

signal

seg_buf1,seg_buf2,seg_buf3,seg_buf4,seg_buf0:std_logic_vector(3 downto 0);

signal seg_buf5,seg_buf6,seg_buf7,seg_buf8:std_logic_vector(3 downto 0);

signal seg_cnt:std_logic_vector(2 downto 0);

signal seg_temp:std_logic_vector(3 downto 0);

signal clk:std_logic;

begin

process(clk5)

begin

if clk5'event and clk5='1' then

clk<=not clk;

end if;

end process;

process(clk5,rst)

begin

if clk5' event and clk5='1' then

if clk='1' then

seg_buf1<="0010";

seg_buf2<="0010";

seg_buf3<="1000";

seg_buf4<="0010";

seg_buf5<="0000";

seg_buf6<="0001";

seg_buf7<="0000";

seg_buf8<="0010";

else

seg_buf1<="1111";

seg_buf2<="1111";

seg_buf3<="1111";

seg_buf4<="1111";

seg_buf5<="1111";

seg_buf6<="1000";

seg_buf7<="0001";

seg_buf8<="0000";

end if;

end if;