实验二 LED显示程序设计实验
· 9 · 实验二 LED数码管驱动显示程序实验
一、实验目的
1、 初步学习和了解VHDL语言编程方式
2、 学习和掌握七段数码显示译码器的设计方法
3、 学习和掌握VHDL的多层设计方法
二、实验要求
1、 根据硬件设计的思维方式，编制LED七段码的显示程序
2、 要求是一位LED以定位方式显示
3、 完成LED七段码波形分析的显示功能
4、 在EDA实验箱上按要求显示
三、实验设备
1、 计算机 一台
2、 EDA——Ⅳ实验箱 一台
四、实验原理
1、 七段码是用一种纯组合的逻辑电路，通常是用小型专用的IC门电路组成，数字输入与输出表达均未16进制，处理一般较复杂，而用FPGA/CPLD来实现较为简单。
2、 七段码输入与输出的原理与真值表关系。
（a） 输入：七段码输入为四个输入信号，用来表示为“0000”到“1111”，即表示为十六进制的“0”到“F”。
（b） 输出：七段码输出为七个输出信号，分别用“A、B、C、D、E、F、G”七个符号来表示。一般规定，输出信号为“1”时，它所控制的发光二极管为点亮状态，输出信号为“0”时，它所控制的发光二极管为熄灭状。本实验使用的七段数码管为共阴极组，其电路如图2.1所示。
（c） 输入与输关系为四位二进制代码组成十六进制代码，将其代码显示，其对应关系如表2.1所示。
（d） 显示方式是通过选位的方式进行，是将FPGA/CPLD的三位二进制的信号输出，通过外部三——八译码器硬件电路，选中一路LED信号为输出，故选择一位LED数码管显示，本实验是采取选相应的一个指定位置进行LED显示。
3、 输入是通过外部的四个按键操作而组成一位十六进制。其连接到FPGA/CPLD的对应的引脚上，需进行引脚分配。
4、 编写译码程序，生成底层组件，组合成底层文件。 图2.1 共阴极数码管及其电路 自动化学院——EDA实验指导书
微机原理
硬件实验报告
实验一 I/O 地址译码
一、 实验目的
1、掌握 I/O 地址译码电路的工作原理。
二、实验内容及原理
实验电路如图1-1所示，其中74LS74为D触发器，可直接使用实验台上数字电路实验区的D触发器,74LS138为地址译码器。译码输出端Y0～Y7在实验台上“I/O地址“输出端引出，每个输出端包含8个地址，Y0：280H～287H，Y1：288H～28FH，…… 当CPU执行I/O指令且地址在280H～2BFH范围内，译码器选中，必有一根译码线输出负脉冲。
根据图1-1，我们可以确定A9~A3，AEN，IOW，IOR的值。要使译码电路正常工作，必须使处于低电平有效。因而可以确定A6=A8=0，A7=A9=1，AEN=0，IOW与IOR不可同时为1（即不能同时读写）。当要从Y4输出低脉冲时，A5A4A3=100；从Y5输出时，A5A4A3=101。综上所述，Y4输出时，应设置值2A0H（A9~A0=1010100000B）；Y5输出时，应设置值2A8H（A9~A0=1010101000B）。
执行下面两条指令
MOV DX，2A0H
OUT DX，AL（或IN AL，DX）
Y4输出一个负脉冲到D触发器的CLK上，因为D=1（接了高电平+5V）,所以Q被赋值为1.
延时一段时间(delay)；
执行下面两条指令；
MOV DX，2A8H
OUT DX，AL（或IN AL，DX）
Y5输出一个负脉冲到CD，D触发器被复位，Q=0。
再延时一段时间，然后循环上述步骤。
利用这两个个负脉冲控制L7闪烁发光（亮、灭、亮、灭、……），时间间隔通过软件延时实现。
三、硬件接线图与软件流程图
硬件接线：
Y4/IO 地址 接 CLK/D 触发器
Y5/IO地址 接 C/D触发器
D/D触发器 接 SD/D角发器 接+5V
Q/D触发器 接 L7（LED灯）或逻辑笔
软件流程图：
四、源程序
微机原理与接口技术实验讲义 南京信息工程大学信息与控制学院 陈逸菲
1第一部分 基于Protues的接口仿真实验
实验一 Protues操作基础
1、实验目的
熟悉Proteus ISIS编辑环境，了解电路绘图工具的使用和原理图设计步骤。
2、实验内容1——一阶动态电路仿真 (a) 元件的拾取
元件名称 说明 参数
CAPACITOR 电容 1000μF
RES 电阻 1KΩ，100Ω
LAMP 灯泡 12V
SW-SPDT 两位开关
BATTERY 电池直流电源 12V
(b) 编辑窗口视野控制
(c) 元件位置的调整和参数修改
(d) 电路连线（原理图电气规则检测）
BAT1
12V
C1
1000uR1
1k
L1
12VSW1
SW-SPDTR2
100
(e) 电路动态仿真 (写出实验结果)
文件保存 cap1.dsn
3、实验内容2——一8086最小模式下的总线结构和I/O口地址
（实验报告上给出电路图和端口地址分配表即可）
8086最小模式下的总线结构和I/O口地址分配如图1.1所示，与教材上不同的是
• 没有加双向数据收发器，不影响实验结果的正确性。
• 其中8086的引脚A16~A19在图中命名为AD16~AD19，是为了与经过74HC373锁存
输出的引脚（A16~A19）区分开。实际上这4根引脚不与数据总线复用。
这张最小模式的电路图以后每次实验都会用到，所以要保存好，避免每次重新画。 微机原理与接口技术实验讲义 南京信息工程大学信息与控制学院 陈逸菲
2
AD[16..19]AD[0..15]
AD[16..19]A[0..19]
AD7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6
AD8AD9AD10AD11AD12AD13AD14AD15A0A1A2A3A4A5A6A7
A8A9A10A11A12A13A14A15
AD16AD17AD18AD19A16A17A18A19D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719
led数码管显示控制实验报告
实验名称：LED数码管显示控制实验
实验目的：
1.了解LED数码管及其工作原理。
2.学习如何控制LED数码管显示数字。
3.加强对单片机控制IO口的编程能力。
实验器材：
1.STC89C52RC单片机开发板
2.数码管（共阳、共阴）
3.杜邦线
实验原理：
LED数码管是一种数字显示组件，在工业控制、计算机等领域都有广泛应用。LED数码管在显示数字时，通过LED管来显示数字，根据不同的管脚状态，控制LED管的导通和隔离，间隔时间来控制亮和灭的时间，从而显示出不同的数字。
在STC89C52RC单片机上，通过控制IO的高低电平来控制数码管的显示。当要显示的数字为0~9时，需要将相应的IO输出低电平，同时将其他IO输出高电平，从而实现数字的显示。
实验步骤：
1.将共阳数码管的正极连接到P0口（注意极性），并将共阴数码管的负极连接到P0口（注意极性）。
2.将STC89C52RC单片机开发板连接到电源，将USB转串口线连接到电脑。
3.打开Keil uVision5软件，创建一个新工程，配置完工程后编写控制代码（具体代码见附录）。
4.编写完成后，将代码下载到单片机中，开始实验。
实验结果：
成功实现了数字0到9的显示。 通过实验，我们了解了LED数码管的工作原理，学会了控制单片机IO口进行数字的显示，加强了对单片机编程的掌握能力。
附录：
代码如下：
```
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit dula = P2^6;
sbit wela = P2^7;
