段数码显示译码器设计说明

一、引言在计算机系统中，七段显示译码器是一种常用的数字显示设备，通过此设备可以实现数字的显示。

而在使用七段显示译码器时，我们通常需要使用相应的指令来进行控制和操作。

其中，seg指令就是一种常见的用于七段显示译码的指令，本文将就seg指令的用法进行简要介绍。

二、seg指令的基本概念seg指令是一种用于控制七段显示译码器的指令，通过该指令，可以将需要显示的数字发送给七段显示译码器，从而实现数字的显示。

在指令的使用过程中，我们需要了解一些基本的用法和注意事项。

三、seg指令的语法格式在使用seg指令时，需要按照其规定的语法格式进行操作，以确保指令的正确执行。

一般而言，seg指令的语法格式如下：seg [寄存器],[数字]其中，寄存器表示要操作的七段显示译码器的寄存器，数字则表示要显示的数字。

四、seg指令的使用方法在实际编程中，我们可以通过使用seg指令来控制七段显示译码器的显示。

具体的使用方法如下：1. 需要将要显示的数字存储到一个寄存器中，通常是将其存储到某个特定的内存位置区域中。

2. 接下来，使用seg指令将存储的数字发送给七段显示译码器，从而实现数字的显示。

五、seg指令的注意事项在使用seg指令时，需要注意以下一些事项，以确保指令的正确执行：1. 确保寄存器的正确选择：在使用seg指令时，需要选择正确的寄存器来操作，以确保数字能够正确地发送给七段显示译码器。

2. 确保数字的有效性：在使用seg指令发送数字时，需要确保数字的有效性，避免发送无效的数字，从而造成显示错误。

六、seg指令的实际应用seg指令在嵌入式系统开发中有着广泛的应用，在一些数字显示设备的驱动程序中，我们经常会看到seg指令的身影。

通过使用seg指令，可以方便地控制七段显示译码器的显示，从而满足不同应用场景下的显示需求。

七、结语seg指令是一种用于控制七段显示译码器的指令，通过该指令，可以实现数字的显示。

在使用seg指令时，需要按照其规定的语法格式进行操作，并注意一些使用方法和注意事项，以确保指令的正确执行。

E D A/S O P C技术实验讲义陕西科技大学电气与信息工程学院目录4第一章 EDA_VHDL实验/设计与电子设计竞赛4 1-1、应用QuartusII完成基本组合电路设计5 1-2. 应用QuartusII完成基本时序电路的设计6 1-3. 设计含异步清0和同步时钟使能的加法计数器7 1-4. 7段数码显示译码器设计8 1-5. 8位数码扫描显示电路设计9 1-6. 数控分频器的设计10 1-7. 32位并进/并出移位寄存器设计10 1-8. 在QuartusII中用原理图输入法设计8位全加器11 1-9. 在QuartusII中用原理图输入法设计较复杂数字系统11 1-10. 用QuartusII设计正弦信号发生器13 1-11. 8位16进制频率计设计16 1-12. 序列检测器设计16 1-13. VHDL状态机A/D采样控制电路实现18 1-14. 数据采集电路和简易存储示波器设计19 1-15. 比较器和D/A器件实现A/D转换功能的电路设计20 1-16 移位相加硬件乘法器设计24 1-17 采用流水线技术设计高速数字相关器24 1-18 线性反馈移位寄存器设计25 1-19 乐曲硬件演奏电路设计28 1-20 乒乓球游戏电路设计32 1-21 循环冗余校验(CRC)模块设计33 1-22. FPGA步进电机细分驱动控制设计(电子设计竞赛赛题)34 1-23. FPGA直流电机PWM控制实验35 1-24. VGA彩条信号显示控制器设计37 1-25. VGA图像显示控制器设计37 1-26. 清华大学学生基于GW48PK2系统VGA图像显示控制器设计示例5则38 1-27. 直接数字式频率合成器(DDS)设计实验(电子设计竞赛赛题)39 1-28. 嵌入式锁相环PLL应用实验41 1-29. 使用嵌入式锁相环的DDS设计实验（200MHz超高速DAC的PLL测试42 1-30. 基于DDS的数字移相信号发生器设计(电子设计竞赛赛题)45 1-31. 采用超高速A/D的存储示波器设计(含PLL,电子设计竞赛赛题)46 1-32. 信号采集与频谱分析电路设计(电子设计竞赛赛题)46 1-33. 等精度数字频率/相位测试仪设计实验(电子设计竞赛赛题)48 1-34. FPGA与单片机联合开发之isp单片机编程方法49 1-35. 测相仪设计(电子设计竞赛赛题)50 1-36. PS/2键盘鼠标控制电子琴模块设计50 1-37. PS/2鼠标与VGA控制显示游戏模块设计50 1-38. FPGA_单片机_PC机双向通信测频模块设计50 1-39. 10路逻辑分析仪设计(电子设计竞赛赛题)51 1-40. IP核：数控振荡器NCO应用设计52 1-41. IP核：FIR数字滤波器应用设计53 1-42. IP核：FFT应用设计53 1-43. IP核：CSC VGA至电视色制互转模块应用设计54 1-44. IP核：嵌入式逻辑分析仪SignalTapII调用55 1-45. USB与FPGA通信实验56第二章 SOPC/EDA设计实验I56 2-1 用逻辑锁定优化技术设计流水线乘法器实验57 2-2 用逻辑锁定优化技术设计16阶数字滤波器实验59 2-3 基于DSP Builder的FIR数字滤波器设计实验60 2-4 基于DSP Builder的IIR数字滤波器设计实验60 2-5 基于DSP Builder的DDS与数字移相信号发生器设计实验62 2-6 m序列伪随机序列发生器设计实验63 2-7 巴克码检出器设计实验65 2-8 RS码编码器设计实验65 2-9 正交幅度调制与解调模型设计实验67 第三章 SOPC/EDA设计实验II67 3-1 基于MATLAB/DSP Builder DSP可控正弦信号发生器设计72 3-2 32位软核嵌入式处理器系统Nios开发实验73 3-3 设计一个简单的SOPC系统74 3-4 简单测控系统串口接收程序设计74 3-5 GSM短信模块程序设计75 3-6 基于SOPC的秒表程序设计77 3-7 Nios Avalon Slave外设（PWM模块）设计78 3-8 Nios Avalon Slave外设（数码管动态扫描显示模块）设计79 3-15 DMA应用和俄罗斯方块游戏设计79第四章 SOPC/EDA设计实验III ( NiosII系统设计 ) 79 4-1、建立NIOSII嵌入式处理器硬件系统87 4-2、NIOSII软件设计与运行流程94 4-3、加入用户自定义组件设计100 4-4、加入用户自定义指令设计103 4-5、FLASH编程下载104 4-6、设计DSP处理器功能系统104 4-7、AM调制电路设计105第五章液晶接口实验105 5-1 GDM12864A液晶显示模块接口开发111 5-2 HS162-4液晶显示模块与单片机的接口114 5-3 G240-128A液晶显示模块的接口115第六章 CPU及其结构组件设计实验115 6-1 复杂指令CPU设计122 6-2 8051/89C51单片机核于FPGA中实现实验124第七章模拟EDA实验124 7-1 模拟EDA实验及其设计软件使用向导（PAC _Designer使用）124 7-2 基于ispPAC80的5阶精密低通滤波器设计126 7-3 基于ispPAC10的直流增益为9的放大器设计129附录：GW48 EDA/SOPC主系统使用说明129 第一节：GW48教学系统原理与使用介绍，132 第二节：实验电路结构图137 第三节：超高速A/D、D/A板GW-ADDA说明138 第四节：步进电机和直流电机使用说明138 第五节：SOPC适配板使用说明139 第六节：GWDVPB电子设计竞赛应用板使用说明141 第七节：GWCK/PK2/PK3系统万能接插口与结构图信号/与芯片引脚对照表第一章EDA_VHDL实验/设计与电子设计竞赛1-1. 应用QuartusII完成基本组合电路设计(1) 实验目的：熟悉QuartusⅡ的VHDL文本设计流程全过程，学习简单组合电路的设计、多层次电路设计、仿真和硬件测试。

实验五7段数码显示译码器设计实验报告一、实验要求1、GW48实验箱2、写出7段数码显示译码器程序3、总结实验步骤和实验结果二、实验内容1、说明例中各语句的含义，以及该例的整体功能。

在max+plus2或quartus2上对以下该例进行编辑、编译、综合、适配仿真，给出其所有信号的时序仿真波形。

module zdw(in,out);output [6:0]out;input [3:0]in;reg[6:0]out;always@(in)begincase(in)4'd0: out=7'b1111110;4'd1: out=7'b0110000;4'd2: out=7'b1101101;4'd3: out=7'b1111001;4'd4: out=7'b0110011;4'd5: out=7'b1011011;4'd6: out=7'b1011111;4'd7: out=7'b1110000;4'd8: out=7'b1111111;4'd9: out=7'b1111011;4'd10: out=7'b1110111;4'd11: out=7'b0011111;4'd12: out=7'b1001110;4'd13: out=7'b0111101;4'd14: out=7'b1001111;4'd15: out=7'b1000111;default: out=7'bx;endcaseendendmodule2、引脚锁定以及硬件下载测试。

建议选实验电路模式6，用数码8显示译码输出（PIO46—PIO40）。

键8，键7，键6，键5四位控制输入，硬件验证译码器的工作性能。

实验四编码器、译码器、数码管一、实验目的1．掌握编码器、译码器和七段数码管的工作原理和特点。

2．熟悉常用编码器、译码器、七段数码管的逻辑功能和他们的典型应用。

3. 熟悉“数字拨码器”（即“拨码开关”）的使用。

二、实验器材1. 数字实验箱 1台2. 集成电路：74LS139、 74LS248、 74LS145、 74LS147、 74LS148 各1片74LS138 2片3. 电阻： 200Ω 14个4. 七段显示数码管：LTS—547RF 1个三、预习要求1．复习编码器、译码器和七段数码管的工作原理和设计方法。

2. 熟悉实验中所用编码器、译码器、七段数码管集成电路的管脚排列和逻辑功能。

3. 画好实验用逻辑表。

四、实验原理和电路按照逻辑功能的不同特点，常把数字电路分成两大类：一类叫做组合逻辑电路，另一类叫做时序逻辑电路。

组合逻辑电路在任何时刻其输出信号的稳态值，仅决定于该时刻各个输人端信号的取值组合。

在这种电路中，输入信号作用以前电路的状态对输出信号无影响。

通常，组合逻辑电路由门电路组成。

（一）组合逻辑电路的分析方法：a．根据逻辑图，逐级写出函数表达式。

b．进行化简：用公式法或图形法进行化简、归纳。

必要时，画出真值表分析逻辑功能。

（二）组合逻辑电路的设计方法：从给定逻辑要求出发，求出逻辑图。

一般分以下四步进行。

a．分析要求：将问题分析清楚，理清哪些是输入变量，哪些是输出函数。

进行逻辑变量定义（即定义字母A、B、C、D ……所代表的具体事物）。

b. 根据要求的输入、输出关系，列出真值表。

c. 进行化简：变量比较少时，用图形法；变量多时，可用公式法化简。

化简后，得出逻辑式。

d. 画逻辑图：按逻辑式画出逻辑图。

进行上述四步工作，设计已基本完成，但还需选择元件——数字集成电路，进行实验论证。

值得注意的是，这些步骤的顺序并不是固定不变的，实际设计时，应根据具体情况和问题难易程度进行取舍。

（三）常用组合逻辑电路：1．编码器编码器是一种常用的组合逻辑电路，用于实现编码操作。

十六进制7段数码显示译码器设计实验报告实验报告：十六进制7段数码显示译码器设计一、实验目的本实验的主要目的是设计一种用于将十六进制数码转化为七段显示的译码器电路。

通过这个实验，我们可以学习和了解数字电路的工作原理、数码管的控制方式以及七段数码的译码方法。

二、实验原理本实验所用到的数码管为共阳数码管，它由7个发光二极管组成，其中的每一个发光二极管称为一个段。

这七个段依次为a、b、c、d、e、f和g，它们分别对应数码管上的abcdefg七个引脚。

当一些引脚输出高电平时，相应的段就会被点亮，从而显示出特定的字符。

为了实现将十六进制数码转化为七段显示的功能，我们需要设计一个译码器电路。

译码器电路的输入为十六进制数码，输出为七段信号，用于控制数码管的每个段的亮灭情况。

为了简化设计，我们可以采用CMOS数字集成电路74LS47来实现译码器电路。

该集成电路内部集成了BCD转七段译码器，可以将二进制代码转化为七段数码显示所需要的信号。

它的输入为四个二进制输入端口A、B、C和D，输出为七个段芯片（a、b、c、d、e、f和g）的控制信号。

三、实验步骤1.首先，根据74LS47的真值表，确定译码器的输入和输出。

2.根据真值表，画出逻辑图，确定硬件电路的连接方式。

3.按照逻辑图和电路连接方式，进行硬件电路的布线。

4.按照实验仪器的操作说明，对电路进行调试和测试。

5.将输入端口连接至外部的十六进制信号源，观察输出端口的数据是否正确。

6.验证电路的正确性和稳定性，如果出现问题，进行排除和修复。

四、实验结果经过实验，我们成功地设计并实现了一个十六进制7段数码显示译码器电路。

当输入端口接收到一个十六进制信号时，通过电路的处理和转换，将其转化为了相应的七段信号，用于控制数码管的每个段的亮灭情况。

通过实验观察，我们发现电路的输出结果与预期一致，且工作稳定。

五、实验总结通过这个实验，我们对于数字电路的工作原理和数码管的控制方式有了更深的了解。

实验二7段数码显示译码器【实验目的】1．设计七段显示译码器，并在实验板上验证2．学习V erilog HDL文本文件进行逻辑设计输入；3．学习设计仿真工具的使用方法；【实验内容】1．实现BCD/七段显示译码器的“Verilog ”语言设计。

说明：7段显示译码器的输入为：IN0…IN3共5根，7段译码器的逻辑表同学自行设计，要求实现功能为：输入“0…15 ”（二进制），输出“0…9…F ”（显示数码），输出结果应在数码管（共阴）上显示出来。

2．使用工具为译码器建立一个元件符号3．设计仿真文件，进行验证。

4．编程下载并在实验箱上进行验证。

【实验原理】7段数码是纯组合电路。

通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能作十进制的BCD码译码，然而数字系统的数据处理和运算都是二进制的，所以输出表达式都是十六进制的。

为了满足十六进制数的译码显示，最方便的方法就是利用Verilog译码程序在FPGA/CPLD中实现。

首先要设计一段程序。

该程序可按照例3-2的case语句表述方法，再根据表4-2的真值表写出程序。

者输入的4位码为A【3:0】，输出控制7段共阴数码管的7位数据位LED7S【6:0】。

输出信号LED7S的7位分别接图4-74的工银数码管的7个段，高位在左，低位在右。

【程序源代码】（加注释）module LED (IN,led7);input[3:0] IN;output[6:0] led7; //定义输出信号reg[6:0] led7; //定规输出信号位7位的寄存器变量always@(IN) //IN为敏感性信号begin //主块开始case(IN) //使用了case语句4'b0000: led7<=7'b0111111;4'b0001: led7<=7'b0000110;4'b0010: led7<=7'b1011011;4'b0011: led7<=7'b1001111;4'b0100: led7<=7'b1100110;4'b0101: led7<=7'b1101101;4'b0110: led7<=7'b1111101;4'b0111: led7<=7'b0000111;4'b1000: led7<=7'b1111111;4'b1001: led7<=7'b1101111;default: led7<=7'b0111111;endcaseend //主块结束endmodule【仿真和测试结果】【硬件仿真结果：】【实验心得和体会】通过这次的7段数码显示译码器实验，我对EDA有了进一步的了解，对QuartusII有了了解以及在QuartusII的使用上有了一些经验。

目录1 绪论 (1)1.1设计背景 (1)2 电路分析 (2)2.1 2-4功能分析 (2)2.2 2-4译码器逻辑图 (3)3 系统建模与仿真 (4)3.1 建模 (4)3.2 仿真波形 (5)4 仿真结果分析 (8)5 小结与体会 (9)参考文献 (10)1 绪论1.1设计背景在数字系统中，经常需要将一中代码转换为另一种代码，以满足特定的需求，完成这种功能的电路称为码转化电路。

译码器就属于其中一种。

而译码就是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码转换成对应的有效输出信号，具有译码功能的的逻辑电路称为译码器。

而2-4译码器是唯一地址译码器，是将一系列的代码转换成与之一一对应有效的信号。

常用于计算机中对存储单元地址的译码，因此，设计2-4译码器具有很强的现实意义。

1.2 matlab简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

它主要由MATLAB和Simulink两大部分组成。

本设计主要采用simulink进行设计与仿真。

Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。

在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。

Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。

同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。

实验一 组合逻辑电路的设计一、实验目的：1、 掌握组合逻辑电路的设计方法。

2、 掌握组合逻辑电路的静态测试方法。

3、 加深FPGA 设计的过程，并比较原理图输入和文本输入的优劣。

4、 理解“毛刺”产生的原因及如何消除其影响。

5、 理解组合逻辑电路的特点。

二、实验的硬件要求：1、 EDA/SOPC 实验箱。

2、 计算机。

三、实验原理1、组合逻辑电路的定义数字逻辑电路可分为两类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。

组合逻辑电路中不包含记忆单元（触发器、锁存器等），主要由逻辑门电路构成，电路在任何时刻的输出只和当前时刻的输入有关，而与以前的输入无关。

时序电路则是指包含了记忆单元的逻辑电路，其输出不仅跟当前电路的输入有关，还和输入信号作用前电路的状态有关。

通常组合逻辑电路可以用图1.1所示结构来描述。

其中，X0、X1、…、Xn 为输入信号， L0、L1、…、Lm 为输出信号。

输入和输出之间的逻辑函数关系可用式1.1表示： 2、组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计任务是根据给定的逻辑功能，求出可实现该逻辑功能的最合理组 合电路。

理解组合逻辑电路的设计概念应该分两个层次：（1）设计的电路在功能上是完整的，能够满足所有设计要求；（2）考虑到成本和设计复杂度，设计的电路应该是最简单的，设计最优化是设计人员必须努力达到的目标。

在设计组合逻辑电路时，首先需要对实际问题进行逻辑抽象，列出真值表，建立起逻辑模型；然后利用代数法或卡诺图法简化逻辑函数，找到最简或最合理的函数表达式；根据简化的逻辑函数画出逻辑图，并验证电路的功能完整性。

设计过程中还应该考虑到一些实际的工程问题，如被选门电路的驱动能力、扇出系数是否足够，信号传递延时是否合乎要求等。

组合电路的基本设计步骤可用图1.2来表示。

3、组合逻辑电路的特点及设计时的注意事项①组合逻辑电路的输出具有立即性，即输入发生变化时，输出立即变化。

（实际电路中图 1.1 组合逻辑电路框图L0=F0(X0,X1,²²²Xn)² ² ²Lm=F0(X0,X1,²²²Xn)（1.1）图 1.2 组合电路设计步骤示意图图还要考虑器件和导线产生的延时）。