北邮数字电路 双色点阵实验报告

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1、数字电路与逻辑设计实验报告学院：电子工程学院班级：2011211203学号：2011210971班内序号：22姓名：郭一鸣指导老师：陈凌霄43目录一、课题名称4二、摘要4三、设计任务要求4四、设计思路，总体结构框图41、基本框架42、在点阵上显示一个字或图案53、控制亮度53.1脉冲宽度调制（PWM）53.2亮度54、控制颜色65、实现三种模式的滚动75.1状态75.2如何存储需要译码的字符75.3如何进行译码76、总体框图8五、控制器部分的状态转移图和流程图81、状态转移图92、流程图9六、总体电路和分块电路的设计111、总体电路112、分块电路1

2、1（1）pwm调制器11（2）数据选择器（mux）13（3）译码器(translate)14（4）其他模块20七、所实现的功能说明211、已完成的基本功能212、已完成的扩展功能213、器件资源占用情况214、关键波形仿真图21（1）pwm调制器21（2）数据选择器22（3）译码器22八、故障及问题分析28九、总结29十、所用元器件及测试仪表清单29十一、完整源程序291、总体原理图设计292、防抖模块293、一级分频器（pwm调制器）304、二级分频器325、三级分频器32436、模2计数器337、模4计数器348、模8计数器349、滚动状态计数器

3、（模4模32计数器组合）3510、数据选择器3611、译码器36十二、参考文献4343欢迎学弟学妹下载！一、课题名称双色点阵显示控制器二、摘要本实验使用在QuartusII9.1的软件基础上，使用VHDL设计输入和原理图设计输入混合编程，设计了一个8×8双色点阵显示器，实现了控制固定图形的亮度和颜色以及多个字母不同模式的滚动且同时手动、自动变色的功能。关键词：数字电路，双色点阵，VHDL，滚动三、设计任务要求设计实现一个8×8双色点阵显示控制器。基本要求：1、固定红色显示一个汉字或图形，显示亮度4级可调，用一个btn按钮实现亮度调节，亮度变化视觉效果

4、要尽量明显。2、用从红到绿8级渐变色显示一个固定汉字或图形。3、分别用单字循环显示、左右滚动显示、上下滚动显示三种显示方式单色显示四个汉字或图形，显示过程中，显示方式用一个btn按键进行切换。4、显示的图形或汉字要尽量饱满美观。提高要求：1、滚动显示过程中实现四种显示颜色的自动变换，颜色变化视觉效果要尽量明显。2、自拟其它功能。四、设计思路，总体结构框图1、基本框架时钟输入，分频至扫描频率，扫描频率控制扫描计数器，译码器将计数器状态译成对应输出43输出clkCnt8译码器分频器2、在点阵上显示一个字或图案在任何一个时刻，点阵中同时只可能有一行亮，为了

5、让人眼看到稳定的八行八列图形，必须利用人眼的视觉暂留，让八行循环点亮并且达到一定频率。因为人眼对于闪烁频率在50HZ以上的光源会看到是一直亮的，故对于八行的点阵，点亮频率至少需要50×8HZ才能保证人眼看到稳定的图案。因此，可以知道基本框架中，分频器要把实验板上的50MHZ的时钟分到400HZ以上，这里可选择1000HZ，控制模8计数器，译码器将模8计数器的计数值译成row、colr管脚上的高低电平信号。3、控制亮度3.1脉冲宽度调制（PWM）控制亮度需要有占空比不同的波，以这些信号去控制点亮的时间。生成这种信号，我们必须考虑以下几个问题：频率是多少

6、。在不进行亮度控制时，模8计数器的每一个值的持续时间对应某一行亮的时间，而我们现在要控制这个时间，那些占空比不同的波的周期就必须和模8计数器的周期一致，否则必然造成混乱。而模8计数器对应着扫描频率，也就是第一级分频器分出的频率，那些占空比不同的波也可以作为第一级分频器输出的时钟信号，故根据这里的分析我们可以将第一级分频器和脉冲宽度调制器合并成一个模块。占空比多大。我们第一个功能需要4级亮度，第二个功能需要8级渐变色，故可选择生成占空比14%、28%、42%、56%、70%、84%六种占空比的时钟信号，占空比为0%和100%可以直接在程序中对电平赋‘0

7、’或‘1’不需要生成。433.2亮度用占空比不同的时钟信号改变点亮时间以控制亮度。在译码部分增加一个判断条件，如果控制此时亮度的占空比的时钟信号电平为‘1’，则正常译码；如果此时电平为‘0’，那么对管脚colr或colg赋八位低电平向量“00000000”。Pwm当外部输入量不同时，是占空比不同的时钟信号。Shuzu2是8×8数组。4、控制颜色用不同占空比的时钟信号分别控制每一行colr、colg点亮的时间，使colr从第一行到第八行点亮时间依次减少（100~0%），使colg从第一行到第八行点亮时间依次增加（0~100%）。由此即可出现由红到绿的八

8、级渐变色。Pwm1~6，是占空比14~84%的时钟信号。435、实现三种模式的滚动5.1状态首先需要明确的是