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step-mxo2_实验三_数码管显示 [2017/03/02 10:05] zhijun 创建 |
step-mxo2_实验三_数码管显示 [2017/03/02 10:25] (当前版本) zhijun |
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本教程以实验为主,结合相应的实验案例,以详细的讲解和实验步骤让大家尽快熟悉FPGA开发的基本流程、Lattice Diamond软件平台的使用方法以及本节实验相关模块的工作原理。 | 本教程以实验为主,结合相应的实验案例,以详细的讲解和实验步骤让大家尽快熟悉FPGA开发的基本流程、Lattice Diamond软件平台的使用方法以及本节实验相关模块的工作原理。 | ||
- | 组合逻辑电路是数字电路的重要部分,电路的输出只与输入的当前状态相关的逻辑电路,常见的有选择器、比较器、译码器、编码器、编码转换等等。通过对组合逻辑电路实验的学习,掌握以下知识要点: | + | 数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。LED数码管(LED Segment Displays)是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件,引线已在内部连接完成,只需引出它们的各个笔划,公共电极。LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类,了解LED的这些特性,对编程是很重要的,因为不同类型的数码管,除了它们的硬件电路有差异外,编程方法也是不同。知识要点如下: |
- | *熟悉和掌握FPGA开发的基本流程 | + | |
- | *掌握Lattice Diamond软件平台的基本使用方法 | + | |
- | *掌握基本逻辑门电路以及逻辑的分析和化简方法 | + | * 熟悉和掌握FPGA开发的基本流程 |
- | *掌握使用Verilog HDL语言描述时序逻辑电路的方法 | + | |
+ | * 掌握Lattice Diamond软件平台的基本使用方法 | ||
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+ | * 掌握使用Verilog HDL语言基于FPGA实现数码管静态显示的原理及实现方法 | ||
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===== 二、 背景知识 ===== | ===== 二、 背景知识 ===== | ||
- | 组合逻辑电路的特点是任一时刻的输出信号只和当时的输入信号有关。 | + | 数码管按段数可分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元,也就是多一个小数点(DP)这个小数点可以更精确的表示数码管想要显示的内容;按能显示多少个(8)可分为1位、2位、3位、4位、5位、6位、7位等数码管。 |
- | 时序电路种类很多,常见的有选择器、译码器、比较器、编码器等等,这里我们用Verilog HDL来描述几个典型的组合逻辑电路,通过实例的方式学习组合逻辑电路的Verilog HDL建模方法。 | + | 按发光二极管单元连接方式可分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管,共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V/+3.3V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时,相应字段就点亮,当某一字段的阴极为高电平时,相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管,共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮,当某一字段的阳极为低电平时,相应字段就不亮。 |
- | 在用Verilog HDL描述组合电路时,可以在逻辑门级通过内置的逻辑门元件进行描述,也可以使用数据流描述语句和行为级描述语句进行描述。 | + | 数码管的基本显示单元为发光二极管,是半导体二极管的一种,把电能转化为光能,具有单向导电性:图中标有+号的为正极,标有-号的为负极,只有正向偏置时(正极电势高于负极电势),电流流过,LED点亮。 |
+ | {{ ::faguangerjiguan.png |}} | ||
+ | 数码管由 8个LED灯( a、b、c、d、e、f、g和dp)组成,控制每个LED的点亮或熄灭实现数字显示。通常数码管分为共阳极数码管和共阴极数码管,结构如下图所示: | ||
+ | {{ :shuamguan.png?800 |}} | ||
+ | 数码管的显示方式主要包括两种:独立显示模式与扫描显示方式,核心板卡上的两个数码管为独立显示链接方式。本小节只讲解独立显示模式的驱动方法,扫描显示模式请参照STEP FPGA扩展板卡相关项目介绍。 | ||
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===== 四、 实验部分 ===== | ===== 四、 实验部分 ===== | ||
- | [[实验3-1:译码器]]\\ | + | [[实验3.1 数码管显示实验]] |