FPGA設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)八位數(shù)碼管顯示電路方案

實(shí)現(xiàn)的功能：8個(gè)數(shù)碼管輪流顯示8個(gè)數(shù)字，若頻率合適，可以實(shí)現(xiàn)8個(gè)數(shù)碼管同時(shí)被點(diǎn)亮的視覺效果

1.CL5461AS

CL5461AS 數(shù)碼管管腳圖如下圖所示，它將四個(gè)數(shù)碼顯示管的a～g 及小數(shù)點(diǎn)dp 管腳并聯(lián)在一起，作為數(shù)碼管數(shù)據(jù)輸入端；分別引出各個(gè)數(shù)碼管的陰極A1～A4。

只要在A1～A4 管腳上輪流加低電平其頻率大于40Hz，可實(shí)現(xiàn)四個(gè)數(shù)碼管同時(shí)被點(diǎn)亮的視覺效果。在點(diǎn)亮不同數(shù)碼管的同時(shí)輸入不同的數(shù)據(jù)，即可在數(shù)碼管上同時(shí)顯示四位不同的數(shù)字。

2.驅(qū)動(dòng)八位數(shù)碼管顯示電路框圖

3.模塊及模塊功能

3.1時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器模塊

cnt8模塊輸入信號(hào)為時(shí)鐘脈沖clk，每遇到一個(gè)clk上升沿，內(nèi)部累加器加1，并把累加器的所得結(jié)果以二進(jìn)制數(shù)的形式輸出。

 1 module cnt8(clk,cout);
 2 
 3 input clk;
 4 output reg [2:0] cout;
 5 
 6 always @(posedge clk)
 7   begin
 8     if(cout==7)
 9        cout<=0;
10     else
11       cout<=cout+1;
12   end
13 
14 endmodule

3.2 3-8譯碼器模塊

3-8模塊的輸入端A用于接收時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器cnt8模塊的輸出信號(hào)，經(jīng)過譯碼后，輸出信號(hào)Q分別接8個(gè)數(shù)碼管的陰極，是對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管陰極為低電平，

對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管被點(diǎn)亮。

 1 module decoder3_8(A,vss);
 2 
 3 input [2:0] A;
 4 output reg [7:0] vss;
 5 
 6 always @(A)
 7   begin
 8     case(A)
 9          3'b000:vss=8'b11111110;
10          3'b001:vss=8'b11111101;
11          3'b010:vss=8'b11111011;
12          3'b011:vss=8'b11110111;
13          3'b100:vss=8'b11101111;
14          3'b101:vss=8'b11011111;
15          3'b110:vss=8'b10111111;
16          3'b111:vss=8'b01111111;
17     endcase
18   end
19 
20 endmodule
21  

3.3 八選一數(shù)據(jù)選擇模塊

地址碼SEL來自時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器cnt8，由地址碼SEL[2:0]決定輸出哪個(gè)輸入數(shù)據(jù)，輸出信號(hào)是Q[3..0].

 1 module SEL81(sel,a,b,c,d,e,f,g,h,Q);
 2 
 3 input [2:0] sel;
 4 input [3:0] a,b,c,d,e,f,g,h;
 5 output reg [3:0] Q;
 6 
 7 always @(sel)
 8   begin
 9     case(sel)
10          3'b000:Q=a;
11          3'b001:Q=b;
12          3'b010:Q=c;
13          3'b011:Q=d;
14          3'b100:Q=e;
15          3'b101:Q=f;
16          3'b110:Q=g;
17          3'b111:Q=h;
18      endcase
19   end
20 endmodule

3.4 七段譯碼器模塊

DISP 模塊是七段譯碼器，將輸入的4 位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示管所對(duì)應(yīng)的數(shù)字。DISP 模塊輸入信號(hào)D[3..0]接到八選一數(shù)據(jù)選擇模塊的輸出信號(hào)Q[3..0]；

七段譯碼器輸出信號(hào)Q[6..0]接數(shù)碼管的a～g 管腳。

 1 module DISP(D,Q);
 2 
 3 input [3:0] D;
 4 output reg [6:0] Q;
 5 
 6 always @(D)
 7   begin
 8     case(D)
 9          4'b0000:Q=0111111;
10          4'b0001:Q=0000110;
11          4'b0010:Q=1011011;
12          4'b0011:Q=1001111;
13          4'b0100:Q=1100110;
14          4'b0101:Q=1101101;
15          4'b0110:Q=1111101;
16          4'b0111:Q=0100111;
17          4'b1000:Q=1111111;
18          default:Q=1101111;
19     endcase
20   end
21 endmodule
22          

3.5 整體電路

 1 module DisplayLED(clk,a,b,c,d,e,f,g,h,vss,Q);
 2 
 3 input clk;
 4 input [3:0] a,b,c,d,e,f,g,h;
 5 output [7:0] vss;
 6 output [6:0] Q;
 7 
 8 wire [2:0] cnsel;
 9 wire [3:0] qd;
10 
11 
12 
13 cnt8 cnt (.clk(clk),.cout(cnsel));
14 decoder3_8 decoder(.A(cnsel),.vss(vss));
15 SEL81 sel(.sel(cnsel),.a(a),.b(b),.c(c),.d(d),.e(e),.f(f),
16                .g(g),.h(h),.Q(qd));  
17 DISP disp(.D(qd),.Q(Q));
18  
19 endmodule

編輯：hfy