课程设计(基于FPGA的数码管十进制显示)

《课程设计(基于FPGA的数码管十进制显示)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、中北大学课程设计说明书   学生姓名:金博楠学号： 0906024139学院: 电子与计算机科学技术学院专业: 微电子题目:利用键盘控制数码管进行十进制数字显示   指导教师：崔永俊职称:副教授    2012年6月22日-2-目录1、课程设计的目的……………………………………………………………12、课程设计内容和要求……………………………………………………12.1、设计内容………………………………………………………………12.2、设计要求………………………………………………………………13、设计方案及实现情况……………………………………………………13.1、设计思路…………

2、……………………………………………………13.2、工作原理及框图………………………………………………………13.3、各模块功能描述………………………………………………………33.4、仿真结果………………………………………………………………93.5、试验箱验证情况………………………………………………………104、课程设计总结……………………………………………………………115、参考文献………………………………………………………………12-2-1、课程设计的目的1）、学习操作数字电路设计实验开发系统，掌握数码管显示模块的工作原理及应用。 2）、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计

3、方法。 3）、学习掌握可编程器件设计的全过程。2、课程设计内容和要求2.1、设计内容1）、学习掌握键盘控制模块、数码管显示模块的工作原理及应用； 2）、熟练掌握VHDL编程语言，编写键盘控制模块的控制逻辑。2.2、设计要求1）、仿真所编写的程序，模拟验证所编写的模块功能； 2）、下载程序到芯片中，硬件验证所设置的功能，能够实现十进制数的显示； 3）、整理设计内容，编写设计说明书。3、设计方案及实现情况3.1、设计思路1）、键盘不断扫描，有按键按下则输出相应信号，并且发出使能信号给处理模块。2）、处理模块对收到的信号进行判断，决定执行什么操作，对数据进行运算。3）、对于数字键需

4、要移位显示，功能键要考虑优先级判断，进行倒计时操作时要能对时钟信号分频自减。4）、专门的程序段用来不断将当前数据各位求出，译码成显示内容输给数据选择模块。5）、数据选择模块根据扫描电路选择信号将各位数字显示出来。3.2、工作原理及框图1、键盘原理-2-键盘电路网络很像一台微缩的计算机，它拥有自己的处理器和在该处理器之间传输数据的电路，这个电路的很大一部分组成了键矩阵。键矩阵是位于键下方的一种电路网格。在所有的键盘（中，每个电路在每个按键所处的位置点下均处于断开状态。当您按下某个键时，此按键将按下了开关，从而闭合电路，使得少量电流可以通过。开关的机械作用会导致某种振动（称作回弹

5、），处理器可以过滤掉这种振动。如果您按下某键并保持住，则处理器认为您是在反复按下该键。试验箱上的键盘可以看做是8*4的矩阵键盘（虽然外部不是），8行由38译码器选择，所以有外部sel0-2三根线控制扫描。2、键盘中按键的判断对于键盘中有无键按下的判断是很重要的，具体判断如下：将全部行线置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与行线相交叉的按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确定某根

6、行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。键盘扫描模块在时钟下不断将行置零，扫描列的状态，判断按键。3、键盘按键对应的编码-2-Sel2-0Kin3-0对应按键0001110000111101010111020111110311011104111111050001101600111017Sel2-0Kin3-0对应按键10011018101110191101011NEXT0001011LAST1111011ENTER1011110ESC1101101A(+)1111101B(-)-2-4、数据处理键盘扫描模块

7、检测到按键按下后，给下级发出使能脉冲，同时将按键信息给数据处理模块。根据按键不同进行不同处理。数字键按下时，要进行移位操作；加减键按下时要进行寄存操作；自加减键按下是要进行加减1操作；清零键按下时要进行全部清零；确认键按下时要进行计算操作或者倒计时操作。这就需要设立一些标志位来判断。-12-计算采用一位BCD形式计算，进借位标志位辅助，这样比用实数计算后转BCD形式的电路简单高效。处于倒计时模式时，引入外部时钟，内部分频后自减一操作。5、多路选择显示四个需要显示的数码管的值始终输入，通过片选决定某一时刻