扫描数码显示器实验

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1、4.2扫描数码显示器实验4.2.1实验目的1.学习状态机的原理及使用VHDL语言设计的方法；2•学习复杂数学系统的设计方法；3•掌握动态扫描数码显示器的设计方法。4.2.2实验设备PC微机一台，TD-EDA试验箱一台，SOPC开发板一块。4.2.3实验内容状态机是一类很重要的时序电路，是许多数字电路的核心部件。根据状态机的输出方式可以分为Mealy型和Moore型两种状态机。输出与状态有关而与输入无关的状态机类型称为Moore型状态机。输出与状态及输入皆有关系的状态机称为Mealy型状态机。状态机通常包含：说明部分、主控时序进程、主控组合进程、辅助进程几个部分。

2、利用状态机进行设计的步骤如下：1.分析设计要求，列出状态机所有可能的状态，并对每一个状态进行状态编码；2.根据状态转移关系和输出函数画出状态转移图；3.由状态转移图，用状态机语句描述状态机。是数码管动态扫描显示的方式主要是为了节省I/O管脚和内部逻辑资源，它利用人的视觉暂留现象，将6位数数码管分别循环选通，配合传送相应的要显示的数据，只要扫描的速度足够快，就可以使人的视觉感到好像是6位数码管的同时显示。一般扫描频率使用1KHZ就可以了。本实验设计一个可以使6位数码管动态刷新显示的扫描电路。分析系统的要求可知此设计需要包括6进制计数器、BCD译码器、数据选择多路开

3、关等多个小单元模块。实验需要设计一个模块来为6个数码块提供要显示的数据，设计一个六位数123456从左向右移动的方式，直到最高一位移出最右边数码块后，最低位6再从最左面数码块移进，从而实现循环移动。4.2.4实验步骤1•运行QuartusII软件，建立新工程，工程名称及顶层文件名称为SCANLEDo图4・2・1钗码扫描斷计电路图renI*VT呵D!dutM“qDuTFjfMMoumjn»i2•选择File-New菜单，创建图形设计文件，在图形编辑器界面中选择BlockTool工具按钮,分别新建DAT、MULX、BCD_LED子模块，完成模块的定义及模块之间的连接

4、，完成如图4-2-1所示的数码扫描显示器顶层设计电路图。3•将创建的图形设计文件保存为SCANLED.BDF作为整个设计的顶层文件。1.右键单击DATA模块，在弹出的菜单中选择"CreateDesignFilefromselectedBlock”,生成名称为DATA.VHD的VHDL设计文件。5•在文本编辑器界面中编写程序，文件保存为DATA.VHDo源程序如下：LIBRARYLEEE;USELEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYDATAISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;CLR:INSTD_LOGIC;AH:OUTSTD_L0G

5、IC_VECT0R(3DOWNTO0);AL:OUTSTD_L0GIC_VECT0R(3DOWNTO0);BL:OUTSTD_L0GIC_VECT0R(3DOWNTO0);BH:OUTSTD_L0GIC_VECT0R(3DOWNTO0);CL:OUTSTD_L0GIC_VECT0R(3DOWNTO0);CH:OUTSTD_L0GIC_VECT0R(3DOWNTO0));BNDDATA;ARCHITECTUREDATA_BEHAVOFDATAISTYPESTATEIS(ST0zSTl/ST2,ST3,ST4/ST5,ST6/ST7,ST8zST9/ST10/STl

6、l);SIGNALDAL,DAHZDBL,DBHZDCL,DCH:STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);BEGINREG:PROCESS(CLR,CLK)BEGINIFCLR二TTHENCURRENT_STATE<=STO;ELSIFCLK二TANDCLK'EVENTTHENCURRENT_STATE<=NEXT_STATE;ENDIF;ENDPROCESS;COM:PROCESS(CURRENT_STATE,DAL,DAH,DBL,DBH,DCL,DCH)BEGINWHENSTO=>DAL<=w0110,/;DAH<=,,0101/,;DBL<

7、=/,0100w;DBH<=w0011w;DCL<=//0010,/;DCH<=,,0001";NEXT_STATE<=STl;WHENST1=>DAL<=,0101//;DAH<=,0100";DBL<=,,0011,,;DBH<=,0010,,;DCL<=,,0001,/;DCH<=,1111";NEXT_STATE<=ST2;WHENST2=>DAL<=,,0100,,;DAH<=,,0011,,;DBL<=,,0010,/;DBH<=,,0001,,;DCL<=wllir；DCH<=,,1111,,;NEXT_STATE<=ST3;WHENST3=>DA

8、L<=,/0011,,;