用七段数码管显示简单字符

实验报告 - - 实验七 - 八段数码管显示实验EDA实验报告之实验七八段数码管显示实验1、实验目的1）了解数码管动态显示的原理。

2）了解用总线方式控制数码管显示2、实验要求：利用实验仪提供的显示电路, 动态显示一行数据.提示：把显示缓冲区（例如可为60H~65H作为缓冲区）的内容显示出来，当修改显示缓冲区的内容时，可显示修改后的内容（为键盘扫描、显示实验做准备）。

3、实验说明本实验仪提供了6 位8段码LED显示电路，学生只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。

显示共有6位，用动态方式显示。

8位段码、6位位码是由两片74LS374输出。

位码经MC1413或ULN2021倒相驱动后，选择相应显示位。

本实验仪中 8位段码输出地址为0X004H，位码输出地址为0X002H。

此处X是由KEY/LED CS 决定，参见地址译码。

做键盘和LED实验时，需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。

以便用相应的地址来访问。

例如，将KEY/LED CS接到CS0上，则段码地址为08004H，位码地址为08002H。

七段数码管的字型代码表如下表：a ----- f| |b | | ----- | g | e| |c -----d 。

h显示字形 g f e d c b a 段码 0 0 1 1 1 1 1 1 3fh 10 0 0 0 1 1 0 06h 2 1 0 1 1 0 1 1 5bh 3 1 0 01 1 1 1 4fh 4 1 1 0 0 1 1 0 66h 5 1 1 0 1 1 01 6dh 6 1 1 1 1 1 0 1 7dh 7 0 0 0 0 1 1 1 07h 8 1 1 1 1 1 1 1 7fh9 1 1 0 1 1 1 1 6fh A 1 1 1 0 1 1 1 77h b1 1 1 1 1 0 0 7ch C 0 1 1 1 0 0 1 39h d 1 0 11 1 1 0 5eh E 1 1 1 1 0 0 1 79h F 1 1 1 0 0 0 1 71h4、原理图及连线5、实验内容1) 使用仪器、仪表，开发平台型号本实验用到了WAVE 6000软件平台，电脑一台，LAB6000实验箱，示波器，若干连线，串行数据线。

七段数码管显示设计报告目录一、设计任务二、题目分析与整体构思三、硬件电路设计四、程序设计五、心得体会一．设计任务数码的显示方式一般有三种：第一种是字型重叠式；第二种是分段式；第三种是点阵式。

目前以分段式应用最为普遍，主要器件是七段发光二极管（LED）显示器。

它可分为两种，一是共阳极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上），另一是共阴极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上，使用时公共点接地）。

数码管动态扫描显示，是将所用数码管的相同段（a～g 和p）并联在一起，通过选位通信号分时控制各个数码管的公共端，循环依次点亮各个数码管。

当切换速度足够快时，由于人眼的“视觉暂留”现象，视觉效果将是数码管同时显示。

根据七段数码管的显示原理，设计一个带复位的七段数码管循环扫描程序，本程序需要着重实现两部分：1. 显示数据的设置：程序设定4 位数码管从左至右分别显示1、2、3、4；2. 动态扫描：实现动态扫描时序。

利用EXCD-1 开发板实现七段数码管的显示设计，使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7 个发光LED 组成，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA相应引脚。

四位数码管与FPGA 之间通过8 位拨码开关（JP1）进行连接。

二．题目分析与整体构思使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7个发光LED 组成，呈“”字状，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA 相应引脚。

SEG_SEL1、SEG_SEL2、SEG_SEL3 和SEG_SEL4 为四位7 段数码管的位选择端。

当其值为“1”时，相应的7 段数码管被选通。

当输入到7 段数码管SEG_A~ SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为高电平时，该管脚对应的段变亮，当输入到7 段数码管SEG_A~SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为低电平时，该管脚对应的段变灭。

用七段数码管显示简单字符——译码器及其应用实验报告专业班级：2011级计算机1班学号：1137030 姓名：赵艺湾实验地点：理工楼901 实验时间：2012.9.26实验一用七段数码管显示简单字符——译码器及其应用一、实验目的1、了解显示译码器的结构和理解其工作原理。

2、学习7段数码显示译码器设计。

3、学习用基逻辑门、3-8译码器、4-1选择器控制显示器的显示。

二、实验内容1、了解逻辑门、3-8译码器、4-1选择器的工作原理，设计基本电路，实现以下功能：C2C1C0是译码器的3个输入，用C2C1C0的不同取值来选择在七段数码管上输出不同字符。

七段数码管是共阳极的。

图1 七段译码器C2C1C0 的不同取值对应显示的字母如下：图2 字符编码三、实验仪器及设备： 一、PC 机二、 Quartus Ⅱ 9.0三、 DE2-70 四、显示器四、实验步骤1、列出真值表，计算要实现以上功能时数码管的0-7段对应的逻辑函数式。

真值表如下：函数表达式如下： “0”='02C C +“1”=“2”=0'1'012C C C C C ++“3”=（2C +1C +'0C ）（2C +0C +'1C ）（2C +'1C +'0C ） “4”=“5”=2C “6”=2C +1C +02C C2、新建一个 quartusII 工程，用以在DE2_70平台上实现所要求的电路。

建立一个BDF 文件，基于SSI ，实现七段译码器电路，用SW3_SW1作为输入C2C1C0，DE2_70平台上的的数码管分别为HEX0~HEX7，输出接HEX1。

参照de2_70_pin_assignments.csv 中的引脚分配表配置引脚。

新建仿真文件，给出输入信号，观察输出信号是否符合要求。

编译工程，完成后下载到FPGA 中。

拨动波段开关并观察七段数码管HEX0的显示，以验证设计的功能是否正确。

实验二七段数码管动态显示控制一、实验目的利用AT89S52和使用两位数码管显示器，循环显示两位数00-99。

其中P2.0和P2.1端口分别控制数码管的个位和十位的供电，当相应的端口变成低电平时，驱动相应的三极管会导通，+5V通过驱动三极管给数码管相应的位供电，这时只要P3口送出数字的显示代码，数码管就能正常显示数字。

二、实验要求1、使用两位数码管显示器，循环显示两位数00-99；2、具有电源开关和指示灯，有复位键；3、数码管动态显示，即扫描方式，每一位每间隔一段时间扫描一次。

字符的亮度及清晰度与每位点亮的停留时间和每位显示的时间内轮换导通次数有关。

三、实验电路四、实验器材AT89S52；动态扫描显示；共阳极数码管；电阻五、实验原理说明图1 AT89S52引脚图图2 共阳极七段数码管引脚图1AT89S52引脚图，说明如下：按照功能，AT89S52的引脚可分为主电源、外接晶体振荡或振荡器、多功能I/O 口、控制和复位等。

1．多功能I/O口AT89S52共有四个8位的并行I/O口：P0、P1、P2、P3端口，对应的引脚分别是P0.0 ～ P0.7，P1.0 ～ P1.7，P2.0 ～ P2.7，P3.0 ～ P3.7，共32根I/O线。

每根线可以单独用作输入或输出。

①P0端口，该口是一个8位漏极开路的双向I/O口。

在作为输出口时，每根引脚可以带动8个TTL输入负载。

当把“1”写入P0时，则它的引脚可用作高阻抗输入。

当对外部程序或数据存储器进行存取时，P0可用作多路复用的低字节地址/数据总线，在该模式，P0口拥有内部上拉电阻。

在对Flash存储器进行编程时，P0用于接收代码字节；在校验时，则输出代码字节；此时需要外加上拉电阻。

②P1端口，该口是带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口，P1口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。

对端口写“1”时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，此时可用作输入口。

微机实验报告书学号：姓名：班级：同组名单：实验日期： 2012.12.21实验题目：七段数码管的静态显示实验目标：掌握数码管显示数字的原理（功能：键盘输入一位十进制数字(0~9)，用七段数码管显示。

）解题思路：1.静态显示：按图 10（a）连接好电路，将8255的A口PA0-PA6分别与七段数码管的断码驱动输入端a-g项链，位码驱动输入端S1接+5V，S0、dp接地。

编程从键盘输入一位十进制数字，在七段数码管上显示出来。

2.动态显示：按图10（b）连接好电路，七段数码管段码连接不变，位码驱动输入端S1，S0接8255C口的PC1，PC0。

编程在两个数码管上显示“56”。

程序框图：静态显示见图11（a），动态显示见图11（b）。

关键问题分析（静态显示）：1、按键判断和程序结束判断按键来说，由于程序中必须输入数字，所以没有必要对是否按键进行判断，只需要判断按键是否在0-9之间即可。

用以下程序即可：cmp al,'0'jl exit ; jl,条件转移指令，即在小于时转移cmp al,'9'jg exit ;jg, 条件转移指令，即在大于时转移程序中还要用到“cmp”即比较指令，用来比较输入数与0、9的大小关系。

程序结束：如若输入的数字小于0或者大于9，必须直接跳出程序，即结束指令必须单独占用一个程序段，这样，程序顺序执行完毕也可以顺利返回DOS。

2、七段码显示。

实验指导书中给出了七段码的字型代码。

这样一来，七段码的显示只需要用换码指令“XLAT”便可以轻松实现。

前提是必须将七段码字型编成数码表以字符串的形式写进程序中。

3、数字键ASCII码与数值间的转换。

因为0的ASCII码为30H，所以数字键ASCII码与数值间的转换时只需减去30H即可，可用下列语句实现：sub al,30h程序清单：静态显示：data segmentioport equ 0c800h-0280hio8255a equ ioport+288hio8255b equ ioport+28bhled db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fhmesg1 db 0dh,0ah,'Input a num (0--9h):',0dh,0ah,'$'data endscode segmentassume cs:code,ds:datastart: mov ax,datamov ds,axmov dx,io8255b ;使8255的A口为输出方式mov al,80h ;10000000B，控制字PA以方式0输出out dx,alzby: mov dx,offset mesg1 ;显示提示信息mov ah,09hint 21hmov ah,01 ;从键盘接收字符int 21hcmp al,'0' ;是否小于0jl exit ;如若小于0，则跳转到exit退出程序cmp al,'9' ;是否大于9jg exit ; 如若大于9，则跳转到exit退出程序sub al,30h ;将所得字符的ASCII码减30H，数字键ascii码同数值转换mov bx,offset led ;bx为数码表的起始地址xlat ;求出相应的段码mov dx,io8255a ;从8255的A口输出out dx,aljmp zby ;转zbyexit: mov ah,4ch ;返回DOSint 21hcode endsend start动态显示:data segmentioport equ 0c800h-0280hio8255a equ ioport+28ahio8255b equ ioport+28bhio8255c equ ioport+288hled db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh ;段码buffer1 db 5,6 ;存放要显示的个位和十位bz dw ? ;位码data endscode segmentassume cs:code,ds:datastart: mov ax,datamov ds,axmov dx,io8255b ;将8255设为A口输出mov al,80h ;10000000B，控制字PA以方式0输出out dx,almov di,offset buffer1 ;设di为显示缓冲区loop2: mov bh,02zby: mov byte ptr bz,bhpush didec diadd di, bzmov bl,[di] ;bl为要显示的数pop dimov al,0mov dx,io8255aout dx,almov bh,0mov si,offset led ;置led数码表偏移地址为SIadd si,bx ;求出对应的led数码mov al,byte ptr [si]mov dx,io8255c ;自8255A的口输出out dx,almov al,byte ptr bz ;使相应的数码管亮mov dx,io8255aout dx,almov cx,3000delay: loop delay ;延时mov bh,byte ptr bzshr bh,1jnz zbymov dx,0ffhmov ah,06int 21hje loop2 ;有键按下则退出mov dx,io8255amov al,0 ;关掉数码管显示out dx,almov ah,4ch ;返回int 21hcode endsend start运行结果：静态显示：在键盘上输入一个0-9的任意数字，会显示在数码管上。

数字控制器的数字显示方法在数字控制系统中，数字显示是一种重要的信息输出方式，可以用于显示各种数值、状态、报警等信息。

数字控制器的数字显示方法主要分为七段LED显示和数码管显示两种方式。

一、七段LED显示方法七段LED显示器是一种常见的数字显示器件，由七个LED灯管组成，可以显示0-9的数字，还可显示小数点、字母和一些特殊符号。

七段LED显示器的字型通过点亮对应的LED灯管来实现。

七段LED显示器的引脚定义如下：1. a段：表示数字1、4、7和字母"a"等；2. b段：表示数字2、3、4、5、6、8、9和字母"b"等；3. c段：表示数字0、2、3、5、6、7、8、9和字母"c"等；4. d段：表示数字0、1、2、3、4、7、8、9和字母"d"等；5. e段：表示数字0、2、3、5、6、8、9和字母"e"等；6. f段：表示数字0、4、5、6、7、8、9和字母"f"等；7. g段：表示数字0、2、3、5、6、8、9和字母"g"等；8. dp段：小数点。

常见的数字显示控制方式有直接控制和译码控制两种：1. 直接控制方式：通过分别接通相应的控制引脚，给七段LED的每个段发送高电平或低电平，来控制相应段的显示与隐藏。

2. 译码控制方式：通过一个译码器或驱动芯片进行控制，由输入的二进制信号译码为对应的七段LED控制信号，从而实现数字的显示。

二、数码管显示方法数码管是一种数字显示器件，由若干个发光二极管（LED）组成，每个LED代表一个数字或字母。

数码管有共阳极和共阴极两种类型。

数码管的一般引脚定义如下：1. 共阳极数码管：共阳极（COM）和a、b、c、d、e、f、g、dp，其中共阳极接高电平时数码管亮，接地时数码管灭。

2. 共阴极数码管：共阴极（COM）和a、b、c、d、e、f、g、dp，其中共阴极接低电平时数码管亮，接高电平时数码管灭。

共阳极的七段数码管共阳极的七段数码管是一种广泛应用于数字显示领域的组件。

它由七段发光二极管（LED）和一个共阳极组成，可以显示0-9的数字和部分字母。

在数字显示的应用中，共阳极的七段数码管是最常见和普遍使用的元件之一。

在电子电路中，共阳极的七段数码管是一种被广泛使用的元件，它可以用于显示各种数字和字母。

由于它的结构相对简单，并且价格低廉，所以它广受欢迎。

在计算器、电子钟、电视机等各种电子设备中都能看到它的身影。

共阳极的七段数码管由七个发光二极管组成，这些发光二极管排列在一个特定的模式下，可以显示0-9的数字和部分字母。

在七段数码管中，每个数字都由七个线段组成，这七个线段可以被控制为发光或不发光，从而显示出不同的数字。

由于七段数码管和数字和字母的对应关系已经确定，因此只需要控制每个线段的发光或不发光状态，就可以显示出所需数字或字母了。

在使用共阳极的七段数码管时，需要注意一些事项。

首先，为了保证数码管的工作正常，需要合理控制电源电压，以防止过高或过低的电压对数码管产生损害。

其次，需要合理控制每个线段的亮度，以便提高数码管的可视性和美观性。

此外，在控制数码管时，需要合理分配各个线段的控制信号，以确保正确显示所需数字或字母。

在使用七段数码管时，还需要考虑其它因素，如温度、湿度等，以确保其正常工作。

总之，共阳极的七段数码管是一种非常实用和常用的元件，具有结构简单、价格低廉、应用广泛等优点。

在数字显示领域，数码管一直是不可替代的元件之一，可以说它是整个数字显示技术的基础。

在未来，随着数字显示技术的不断发展和升级，相信数码管也将继续发挥重要作用，为我们带来更多方便和创新。

文章标题：深入探究Vivado中七段数码管代码及仿真在数字电路设计中，七段数码管是一种常见的数字显示装置，广泛应用于计时器、计数器、仪表等设备中。

Vivado是Xilinx公司推出的一款集成化开发环境软件，用于FPGA设计和开发。

本文将深入探讨在Vivado中编写七段数码管的代码以及进行仿真的方法，以便读者能够更深入地理解数字电路设计和Vivado软件的应用。

一、七段数码管的基本原理要理解在Vivado中编写七段数码管的代码，首先需要了解七段数码管的基本原理。

七段数码管由7根发光二极管组成，分别对应数码管的a、b、c、d、e、f、g片段，可以显示0-9以及一些字母。

在数字电路设计中，需要通过操纵七段数码管的每一个片段，来显示需要的数字或字符。

编写七段数码管的代码，实质上是利用FPGA来控制这7个片段的亮灭。

二、Vivado中七段数码管的代码编写在Vivado中，可以使用Verilog或VHDL等硬件描述语言来编写数字电路设计的代码。

对于七段数码管的代码编写，以Verilog为例，可以按照以下步骤进行：1. 定义输入信号2. 分配七个片段对应的输出信号3. 使用组合逻辑进行数字与片段的对应4. 使用时序逻辑进行信号的控制和时序处理以下是一个简单的七段数码管代码示例：```verilogmodule seven_segment(input [3:0] sw,output reg [6:0] seg);always @(*)begincase (sw)4'b0000: seg = 7'b1000000; // 数字0 4'b0001: seg = 7'b1111001; // 数字1 4'b0010: seg = 7'b0100100; // 数字2 // 其他数字的对应关系default: seg = 7'b1111111; // 默认不显示 endcaseendendmodule```三、Vivado中七段数码管的仿真方法在编写七段数码管的代码之后，需要对其进行仿真以验证设计的正确性。

EDA实验二七段数码管显示译码的设计一、实验目的1、掌握七段数码管译码器的工作原理；2、学会运用波形仿真测试检验程序的正确性；3、学会运用波形仿真测试检验程序的正确性。

二、实验设备ZYE1502C型实验箱三、内容要求1、用拨位开关输入8421BCD码，七段数码管显示“0－F”16个16进制的数字。

2、观察字符亮度和显示刷新的效果：（1）在8个七段数码管上同时显示某一数字；（2）在8个七段数码管上动态显示某一数字。

3、扩展内容：（1）动态显示时，能即时改变显示的顺序；（2）动态显示时，实现显示数字从0~F的循环显示。

四、实验步骤1、输入：设计部分采用VHDL语言完成；2、编译；3、仿真；4、下载；5、连线。

（1）四个拨位开关（在P1、P2处选择）连接D3、D2、D1、D0信号所对应的管脚。

时钟CLK所对应的管脚同实验箱上的时钟源相连。

（2）扫描片选信号DIG（0 TO 3）的管脚同七段数码管（共阴）相连；（3）七段数码管驱动信号A,B,C,D,E,F,G的管脚分别同扫描数码管的段输入PCLK处的连接线孔A,B,C,D,E,F,G相连。

五、实验报告1、论述实验过程和步骤；2、填写正确的实验结果。

（1）通过两种显示效果分析：字符显示亮度同扫描频率的关系，且让人眼感觉不出光闪烁现象的最低扫描频率是多少？答：扫描频率越高，显示亮度越低。

人眼看是否闪烁与所用的时钟和分频方式有关，在频率稳定和分频均匀的情况下，最低扫描频率为256Hz，若分频不均匀或频率不稳定，则需更高频率。

（2）字形编码的种类，即一个7段数码管可产生多少种字符，产生所有字符需要多少根被译码信号线？答：一个7段数码管可产生2^7=128种字符,产生所有字符至少需要7根被译码信号线。

但假如只编译0-F，16个字符，则至少只需要4根被译码信号线。

六、实验小结。

答：1、不同控制端需要预先分配控制优先级，否则编写的时候会出现很多问题。

优先级分为普通和特殊，一般错误情况可以跨越权限显示出来。

基于FPGA的七段数码管显示设计FPGA是一种灵活可编程的集成电路芯片，可以根据需要重新配置其内部电路的功能和连接。

七段数码管是一种常见的数字显示器，可以显示0-9和一些字母如A、B、C等。

在本文中，我们将介绍如何使用FPGA设计一个基于七段数码管的显示系统。

首先，我们需要一个FPGA开发板，如Xilinx的Spartan-6系列开发板。

开发板上通常配有多个七段数码管和其他外设，以供我们进行测试和验证设计的正确性。

接下来，我们需要使用HDL（硬件描述语言）来描述我们的设计。

VHDL和Verilog是最常用的HDL。

在此我们以VHDL为例进行介绍。

首先，我们需要定义输入输出接口，以及需要的信号。

对于七段数码管显示系统，我们需要定义输入信号来控制要显示的数字或字母，以及一些控制信号如使能信号等。

同时，我们还需要定义输出信号来控制七段数码管的显示。

我们可以借助于状态机的设计方法来实现七段数码管的控制。

状态机是一种用于控制电子系统行为的有限状态自动机。

在状态机设计中，我们首先需要定义系统的各种状态。

对于七段数码管显示系统，我们可以定义六种状态：显示0、显示1、显示2、显示3、显示4和显示5、每个状态表示在对应的数字或字母上显示亮。

接下来，我们需要定义状态转换和输出逻辑。

对于状态转换，我们可以根据输入信号和当前状态来确定下一个状态。

对于输出逻辑，我们可以使用真值表或使用逻辑门等元件的连接来确定每个段显示器的输出信号。

最后，我们需要定义时钟周期和时序逻辑。

时钟周期是指任何一个操作从开始到完成所经过的时间，而时序逻辑是指操作发生的顺序和时间。

在设计完成后，我们需要将设计编译成二进制文件。

编译器将把我们的设计转换为可由FPGA芯片执行的二进制代码。

然后，我们将编译生成的二进制文件烧录到FPGA芯片中，并进行测试验证。

我们可以输入不同的数字或字母，观察七段数码管的显示情况，以确保设计满足我们的需求。

通过以上步骤，我们可以设计一个基于FPGA的七段数码管显示系统。