EDA实验指导 基于FPGA的动态扫描电路设计new

FPGA实验指导及记录

实验三基于FPGA的数码管动态扫描电路设计

1.实验目的：

（1）掌握FPGA工作的基本原理、FPGA硬件平台的使用；

（2）熟悉7段数码管显示译码电路的设计。

（3）掌握数码管动态扫描显示原理及动态扫描电路的设计。

2.实验任务：利用FPGA硬件平台上的6位数码管动态显示计数器输出数据。

3.电路设计

（1）顶层电路

由分频模块fre_div，计数器模块counter100，译码显示模块diaplay构成。分频模块fre_div将可将实验平台晶体振荡器提供的50MHz时钟信号分频，输出500Hz，1KHz及1Hz三种信号备用，conter100模块实现模100计数功能，display模块为数码管动态显示模块，实现计数数字在6位数码管上的动态显示。

（2）分频器模块fre_div

该模块已经设计完成，存放在F盘502文件夹里，使用时请自行拷贝至当前工程文件夹，并按设计需要选择合适的输出。

（3）计数器模块counter100

该计数器模块实现模100计数。此处同学们应掌握数据总线的画法。

（4）译码显示模块display

该模块由counter6模块，dig_select模块，seg_select模块以及decoder模块构成，请同学们自行完成该模块总体设计，当display模块的输入信号scanclk频率为1KHz时，数码管扫描周期为36ms，每次扫描每位数码管显示时长6ms。各子模块设计思路如下。

a)counter6模块

该模块需使用74390设计一个模6的计数器。请在空白处做预设计，画出电路图。

b)dig_select模块

该模块用于选择6位数码管中的某一位显示相应字形。74138为3-8译码器，功能表见附录。

c)decoder模块

可将4位8421BCD码译为七段码，驱动数码管以十进制数形式显示数字。7448为共阴极数码管译码器，功能表见附录。

d)seg_select模块

该模块功能是从6组4bit信号中选择一组作输出。（注意自行添加输入输出端）

上图中seclect1bit模块可使用74151设计，其功能为从6位输入数据中选择1位输出。请大家在下面空白处完成预设计。

4.

5.

及解决方法等）

6. 附录：（附录部分不用随实验报告上交） （1） 数码管原理。

LED 数码管也称为半导体数码管，是目前数字电路中最常用的显示器件之一，它以发光二极管作为笔段，分为共阴和共阳两种，其差别在于共阴数码管的八段发光二极管的阴极都连在一起，而阳极对应各段分别控制；共阳数码管则是八段发光二极管的阳极连在一起，阴极各段可分别控制，具体见下图。

（a ）引脚图段数码管引脚图

引脚图中的3脚和8脚是公共端com ，连在一起，7段数码管加上一个小数点共计8段，因此对数码管进行编码正好是一个字节（8位二进制）。以共阴数码管为例，公共端接GND ，其余各段高电平点亮，则数码编码见表。

数码管有两种显示方式：

静态显示

每个数码管的8个段选信号（a ～g 、dp ）都必须接一个8位数据线来保持显示的字形。当送入一次字型码后，显示可一直保持，直到送入新的字形码为止。优点是占用CPU 时间少，便于控制显示。缺点是占用I/O 口资源太多，如有8个数码管，就需要8×8=64个I/O 口。

动态显示

将所有数码管的8个显示笔划的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM 增加位选通控制电路，位

com

选通由各自独立的I/O线控制。如有8个数码管，则一共需要16个I/O口（8个段选、8个位选），见图2-5-2，其中k1～k8是位选信号。当输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是哪个数码管会显示出字形，取决于对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开（以共阴数目管为例，低电平选中相应数码管），该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字型码，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，利用发光二极管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人感觉各位数码管同时在显示。动态显示的亮度比静态显示要差一些，但是能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。

（2）7448译码器

7448功能表

（3）3-8译码器

74138功能表

8位数码管动态显示电路设计

电子课程设计 — 8位数码管动态显示电路设计 学院：电子信息工程学院 专业、班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2014年12月

目录 一、设计任务与要求 (3) 二、总体框图 (3) 三、选择器件 (3) 四、功能模块 (9) 五、总体设计电路图 (10) 六、心得体会 (12)

8位数码管动态显示电路设计 一、设计任务与要求 1. 设计个8位数码管动态显示电路，动态显示1、2、3、4、5、6、7、8。 2. 要求在某一时刻，仅有一个LED 数码管发光。 3. 该数码管发光一段时间后，下一个LED 发光，这样8只数码管循环发光。 4. 当循环扫描速度足够快时，由于视觉暂留的原因，就会感觉8只数码管是在持续发光。 5、研究循环地址码发生器的时钟频率和显示闪烁的关系。 二、总体框图 设计的总体框图如图2-1所示。 图2-1总体框图 三、选择器件 1、数码管 数码管是一种由发光二极管组成的断码型显示器件，如图1所示。 U13 DCD_HEX 图1 数码管 数码管里有八个小LED 发光二极管，通过控制不同的LED 的亮灭来显示出 不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个 74LS161计数器 74LS138译码 器 数码管

LED的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个LED的另一端高电平，它便能点亮。而共阳极就是将八个LED的阳极连在一起。 2、非门 非门又称为反相器，是实现逻辑非运算的逻辑电路。非门有输入和输出两个端，电路符号如图2所示，其输出端的圆圈代表反相的意思，当其输入端为高电平时输出端为低电平，当其输入端为低电平时输出端为高电平。也就是说，输入端和输出端的电平状态总是反相的。其真值表如表1所示。 图2 非门 表1 真值表 输入输出 A Y 0 1 1 0 3、5V电源 5V VCC电源如图3所示。 图3 5V电源

led动态扫描

LED动态扫描实验 一、实验目的： 1、掌握数码LED的动态扫描显示原理 2、学习延时子程序的编写的使用 二、实验原理: 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，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。 数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。

三、实验内容及过程： 1、流程图

2、实验中碰到的问题 实验中我用了两排插孔来代替数码管的两排引脚焊接在实验板上，东西都焊好之后，把数码管插在插孔里，有的时候就会出现接触不好的状况，我认为，以后还是把数码管焊上去才不会出现接触的问题。 四、实验现象： 在烧入程序后，数码管上的数字呈现从1开始逐个递增的显示 五、程序： ORG 0000H MAIN: MOV 7AH,#00H MOV 7BH,#00H MOV 7CH,#00H MOV 7DH,#00H MOV R1,#7AH MAIN0: MOV A,7AH MAIN1: CJNE A,#0AH,BJW MOV 7FH,R1 JW: MOV @R1,#00H INC R1

《EDA》实验指导书2013-6-1

辽东学院自编教材 《可编程逻辑器件原理及应用实验》指导书 李海成编 （计算机科学与技术、电子信息工程专业用） 姓名： 学号： 班级： 信息技术学院 2013年6月

目录 目录 (1) 实验一MAX+PLUS-II设计三八译码器......... 错误！未定义书签。实验二半加器 . (2) 实验三带进位输入的8位加法器 (4) 实验四数据比较器 (6) 实验五编码器 (9) 实验六组合逻辑电路的设计 (12) 实验七计数器 (14) 实验八触发器功能的模拟实现 (17)

（被加数）Ai （被加数）Bi （半加和）Hi （本位进位）Ci 实验二 半加器 实验类型： 验证性 实验课时： 2 指导教师： 李海成 时 间：201 年 月 日 课 次：第 节 教学周次：第 周 实验分室： 实验台号： 实 验 员： 一、 实验目的 1.设计并实验一个一位半加器 2.掌握CPLD/FPGA 组合逻辑设计基本方法。 二、 实验原理 计算机中数的操作都是以二进制进位的，最基本的运算就是加法运算。按照进位是否加入，加法器分为半加器和全加器电路两种。计算机中的异或指令的功能就是求两个操作数各位的半加和。一位半加器有两个输入、输出，如图2-1。 图2-1 一位半加器示意图 表2-1 一个半加大路的真值表如表2-1所示，根据真值表可得到半加器的函数表达式： Bi Ai Bi Ai Hi ?+?= Bi Ai Ci ?= 三、 实验连线 半加器的两个输入所对应的管脚同两位拨码开关相连,两个输入管脚名为a 、b ；两个输出所对应的管脚同两位发光二极管相连,两个输出管脚名为 c0和s,其中c0表示进位, s 表示相加结果。 四、

EDA课程设计八位数码管扫描显示电路的设计 2解读

EDA技术应用期末论文题目：八位数码管动态显示 姓名： 班级： 学号：

1.系统总体方案设计 (1) 2. LED的工作原理 (2) 2.1 LED工作原理 (3) 2.2 LED动态扫描显示原理 (3) 3.系统设计 (4) 3.1硬件电路设计 (9) 3.2 VHDL代码设计 (9) 4.运行调试......................................................,,7 4.1时序仿真. (7) 5 总结..............................................,,,,,,,,,,,,,,,9 6.参考文献 (10)

1.系统总体方案设计设计流程图如下：

首先，我们要对所要设计的八位数码管静态扫描显示电路充分理解，同时在了解了所给的硬件器材的基础上需进行“源程序的编辑和编译”——用一定的逻辑表达手段将设计表达出来；其次要进行“逻辑综合”——将用一定的逻辑表达手段表达出来的设计，经过一系列的操作，分解成一系列的基本逻辑电路及对应关系；然后要进行“目标器件的布线∕适配”——在选定的目标器件中建立这些基本逻辑电路及对应关系；最后，目标器件的编程下载——将前面的软件设计经过编程变成具体的设计系统，同时在设计过程中要进行有关“仿真”——模拟有关设计结果，看是否与设计构想相符。 系统结构框图如下： 2. LED的工作原理 2.1 LED工作原理 LED为分段式半导体显示器，通常称为七段发光二极管显示器。下图为七段发光二极管显示器共阴极和共阳极的电路图。对共阴极显示器的公共端应接地，给a-g输入相应高电平，对应字段的发光二极管显示十进制数；对共阳极的公共端应接+5V电源，给a-g输入端相应低电平，对应字段的发光二极管也显示十进制数。

LED动态扫描显示实验

51单片机实验报告二 名称：LED动态扫描显示 目的：掌握数码LED的动态扫描显示原理； 学习延时子程序的编写和使用。 原理： 为了节省输出端口数，数码LED显示一般采用动态扫描的方法，将所有数码LED的共阴极接在一个位型输出口上，将所有数码管的相同段接在一起作为字型口，软件控制每个数码LED轮流显示，任一时刻只一个数码亮，但扫描速度足够快时，视觉效果是8个数码LED同时亮。 电路图：

流程图： 汇编程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0080H MAIN: CLR P2.0 ;选中第一个数码管MOV P0, #3FH ;显示0 LCALL DELAY ;调用延时 MOV P0, #0FFH ;关显示 SETB P2.0 CLR P2.1 ;选中第二个数码管MOV P0, #06H ;显示1 LCALL DELAY MOV P0, #0FFH SETB P2.1 CLR P2.2 ;选中第三个数码管MOV P0, #5BH ;显示2 LCALL DELAY MOV P0, #0FFH SETB P2.2 CLR P2.3 ;选中第四个数码管MOV P0, #4FH ;显示3 LCALL DELAY

MOV P0, #0FFH SETB P2.3 CLR P2.4 ;选中第五个数码管 MOV P0, #66H ;显示4 LCALL DELAY MOV P0, #0FFH SETB P2.4 CLR P2.5 ;选中第六个数码管 MOV P0, #6DH ;显示5 LCALL DELAY MOV P0, #0FFH SETB P2.5 CLR P2.6 ;选中第七个数码管 MOV P0, #7DH ; 显示6 LCALL DELAY MOV P0, #0FFH SETB P2.6 CLR P2.7 ;选中第八个数码管 MOV P0, #07H ; 显示7 LCALL DELAY SETB P2.7 MOV P0, #0FFH AJMP MAIN ;重新开始 DELAY: ;延时子程序 MOV R7 ,#2 D1: MOV R6, #25 D2: DJNZ R6, D2 DJNZ R7, D1 RET END 现象及结论：8只数码管循环滚动显示单个数字0—7。如此循环。

EDA实验指导书

实验一上机学习电路原理图的绘制（2） 一、设计目的 1. 掌握PROTEL软件的安装、运行及卸载，掌握Protel 99 SE的基本操作； 2. 掌握设计管理器的使用和设计环境的设置，熟悉常用元件库和各主要菜单及命令的使用； 3．学习电路原理图的基本绘图方法 二、设计内容 1.设置原理图的环境参数，添加相应的元件库文件 2.绘制课本P92页的一个D/A功能模块电路图，其中由一片12位的D/A、两片运放、一些电阻和电容组成 图1-1 实验1电路原理图实例 三、设计设备和仪器 1．计算机 1 台（CPU要求Pentium 166MHz以上，推荐内存应为16MB以上，显示器分辨率为800×600(或1024×768)模式。） 2.Protel 99SE 软件 四、设计方法 根据电路图加载相应的元件库文件，然后选择放置电子元件，编辑各元件并精确调整元件位置。对放置好的元件根据例图连接导线，绘制总线和总线出入端口，放置网络标号及电源和输入输出端口。最后放置注释文字。 五、实验步骤 （1）新建名为自己学号姓名的设计数据库 点击“NEW新建”新建数据库文件 在上图所示的选项栏里设置名为自己姓名学号的数据库文件 （2）建立名为自己姓名的原理图文件

点击上图所示图标建立名为自己姓名的原理图文件（3）进入原理图设计环境，修改文件名并修改图纸大小为A4 点击下图中“Options”选项设置图纸大小 （4）加载常用元件库 （5）从元件库中选出需用元件放在原理图设计工作面上 （6）利用绘图工具对所有元器件进行连线 最终原理图如图所示。 六、设计报告 1．明确实验目的和实验要求； 2．写出详细的实验内容和步骤； 3．写出实验中遇到的问题及改正的方法 七、注意事项 熟悉绘图工具的功能和用法是绘制好电路原理图的关键。

实验三 数码管扫描显示电路

本科学生综合性实验报告 学号114090315 姓名李开斌 学院物电学院专业、班级11电子 实验课程名称电子设计自动化（EDA实验） 教师及职称罗永道副教授 开课学期2013 至2014 学年下学期填报时间2014 年 5 月30 日 云南师范大学教务处编印

实验序号 4 实验名称数码管扫描显示电路 实验时间2014年5月30 实验室同析楼114 一．实验预习 1.实验目的: 1、了解时序电路设计； 2、制作一个数码管显示的7段译码电路，以备以后调用； 2．实验原理、实验流程或装置示意图： 在电子电路显示部分里，发光二极管（LED）、七段显示数码管、液晶显示（LCD）均是十分常见的人机接口电路。通常点亮一个LED所需的电流在5~20mA之间，电流愈大，LED的亮度也高，相对的使用寿命也愈短。若以10mA导通电流来估算一个接5V的串接电阻值计算应为：（5－1.6）/10mA≈0.34KΩ。 七段显示数码管分为共阳、共阴二种极性。它们等效成八个LED相连电路。 共阴极七段显示器的LED位置定义和等效电路

共阴极七段显示码十六进制转换表动态共阴数码管扫描设计框图

静态共阳数码管扫描设计框图 3．实验设备及材料 电脑一台，QuartusII 实验平台，EDA实验箱 4．实验方法步骤及注意事项 动态共阴数码管实验电路连线 : 1、分别将A、B、C、D、E、F、G的各个管脚连接； 2、SS0：为独立扩展下载板上第82脚，是数码管的位选扫描信号，接信号接线组“DS1-8A(T)”的引线插孔SS0。 脚，是数码管的位选扫描信号，接信号接线组“DS1-8A(T)”的引线插孔SS1。 3、SS2：为独立扩展下载板上第84脚，是数码管的位选扫描信号，接信号接线组“DS1-8A(T)”的引线插孔SS2。 4、RESET：为独立扩展下载板上第81脚，应接“多功能复用按键F1-F12”信号接线组“F1_12(T)”的F9～F12的任意一个引线插孔 5、CLK：为独立扩展下载板上第80脚即GCK0脚，应接时钟信号接线组“CLOCK(T)”的“FRQ（11）”引线插孔。 6、通过引脚配置，可得如下图形：

基于单片机的8255动态显示设计

物理与电气工程学院课程设计报告基于单片机的8255动态显示设计 姓名王秋雨 学号 111102042 专业电子信息工程 指导教师李艾华 成绩 日期 2013.06.22

基于单片机的8255动态显示设计 王秋雨 （安阳师范学院物理与电气工程学院河南安阳455002） 摘要：数码管是非常常见的东西,他能显示数字以及字母,应用非常的广泛。本文和大家谈谈如何用单片机来驱动数码管以及用扩展芯片来实现单片机对数码管的管理。本文以显示06：18：52开始。 关键字：单片机AT89S52 ，电子时钟，汇编语言，8255，动态显示 1 引言 随时代的发展，生活节奏的加快，人们的时间观念愈来愈强；随自动化、智能化技术的发展，机电产品的智能度愈来愈高，用到时间提示、定时控制的地方也会愈来愈多，因此，设计开发数字时钟具有良好的应用前景。由于单片机价格的低成本、高性能，在自动控制产品中得到了广泛的应用。本设计利用Atmel公司的AT89S52单片机对电子时钟进行开发，设计了实现所需功能的硬件电路，应用汇编语言进行软件编程，并用实验板进行演示、验证。在介绍本单片机的发展情况基础上，说明了本设计实现的功能，以及实验板硬件情况，并对各功能电路进行了分析。主要工作放在软件编程上，用实验板实现时间、日期、定时及它们的设定功能，详细对软件编程流程以及调试进行了说明，并对计时误差进行了分析及校正，提出了定时音与显示相冲突问题及解决方案。实验证明效果良好，可以投入使用。 动态扫描显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起，而每一个显示器的公共COM是各自独立地受I/O线控制。CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I/O控制的，所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描就是指我们采用分时的方法，轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。 2 技术要求 用单片机和8255扩展芯片实现数码管的显示。 3 方案论证 3.1单片机设计 这种方案采用AT89C52单片机作为系统的控制核心。用8255做扩展，显示出六个代显数据。进行加一的运算。而且单片机具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制。液晶显示器具有体积小、外形薄、重量轻、耗能少、工作电压低、无辐射，特别是视域宽、显示信息量大等优点。 3.2LED数码显示模块 方案一：静态显示方式。

实验二 数码管动态扫描显示实验

实验二数码管动态扫描显示实验 一、实验目的 1．学习和理解数码管动态扫描的工作原理。 2．学习和掌握数码管动态扫描的电路接口设计及程序编写。 二、实验设备 1．USB线 2．单片机最小系统教学实验模块 3．动态数码管显示模块 三、实验要求 1. 使8位数码管动态显示“0 1 2 3 4 5 6 7”字样 2. 使8位数码管动态显示时间2013年4月18日，即“2 0 1 3 04 18”字样 3. 用Proteus仿真软件画出实验电路图，将在uVision3 IDE软件中生成*.hex 下载到Proteus仿真电路图中的单片机芯片中，观察实验现象。 四、实验原理 1. 8段数码管显示原理 数码管中的每一段相当于一个发光二极管，8段数码管则具有8个发光二极管。对于“共阳极”的数码管，内部每个发光二极管的阳极被接在一起，成为该各段的公共选通线；发光二极管的阴极则成为段选线。对于“共阴极”数码管，则正 好相反，内部发光二极管的阴极接在一起，阳极成为段选 线。这两种数码管的驱动方式是不同的。当需要点亮“共 阳极”数码管的一段时，公共段需接高电平（即写逻辑1）、 该段的段选线接低电平（即写逻辑0），从而该段被点亮。 当需要点亮“共阴极”数码管的一段时，公共段需接低电平 （即写逻辑0）、该段的段选线接高电平（即写逻辑1）， 该段被点亮。 数码管的段位顺序如右图所示： 一般来说在一个字节中按照dpgfedcba的顺序放置字型码，比如在一个“共阴极”数码管上要显示“1”，则b、c段需被点亮，因此在段选线中写入06H。例如使用P0口接段选线，则使用下面的语句即可点亮数码管： P0=0x06; 对应规则： dp----->D7 g----->D6 f----->D5 e----->D4

EDA实验指导书

实验一 MAX+PLUSII软件的使用 [实验目的] 掌握MAX+PLUSII软件的使用。 [实验内容] 学习MAX+PLUSII软件的设计操作步骤。 [实验原理] MAX+PLUSII软件介绍。 MAX+PLUSII软件功能简介： 1 原理图输入（Graphic Editor） MAX+PLUSII软件具有图形输入能力,用户可以方便的使用图形编辑器输入电路图,图中的元器件可以调用元件库中元器件,除调用库中的元件以外,还可以调用该软件中的符号功能形成的功能块。 2 硬件描述语言输入(Text Editor) MAX+PLUSII软件中有一个集成的文本编辑器,该编辑器支持VHDL,AHDL和Verilog硬件描述语言的输入,同时还有一个语言模板使输入程序语言更加方便,该软件可以对这些程序语言进行编译并形成可以下载配置数据。 3 波形编辑器(waveform Editor) 在进行逻辑电路的行为仿真时，需要在所设计电路的输入端加入一定的波形，波形编辑器可以生成和编辑仿真用的波形（*.SCF文件），使用该编辑器的工具条可以容易方便的生成波形和编辑波形。 4 编译与仿真 当设计文件被编译好,并在波形编辑器中将输入波形编辑完毕后,就可以进行行为仿真了,通过仿真可以检验设计的逻辑关系是否准确。 5 器件编程 当设计全部完成后,就可以将形成的目标文件下载到芯片中,实际验证设计的准确性。[实验步骤] 设计过程如下： 1)输入项目文件名(File/Project/Name) 2)输入源文件(图形、VHDL、AHDL、Verlog和波形输入方式) (Max+plusⅡ/graphic Editor, Max+plusⅡ/Text Editor, Max+plusⅡ/Waveform Editor) 3)指定CPLD型号(Assign/Device) 4)设置管脚、下载方式和逻辑综合的方式 (Assign/Global Project Device Option,Assign/Global Logic Synthesis) 5)保存并检查源文件(File/project/Save & Check) 6)指定管脚(Max+plusⅡ/Floorplan Editor) 7)保存和编译源文件(File/project/Save & Compile) 8)生成波形文件(Max+plusⅡ/Waveform Editor) 9)仿真(Max+plusⅡ/Simulator) 10)下载配置(Max+plusⅡ/Programmer) [实验报告要求] 不做要求。 实验二简单组合逻辑电路设计 [实验目的] 1 通过本实验提供的实例,掌握组合逻辑电路的设计方法。

实验3 数码管扫描显示电路(1)

实验三数码管扫描显示电路 一、实验目的 1、掌握数码管动态扫描显示数据的原理； 2、掌握利用EDA软件和VHDL语言设计较复杂时序逻辑电路的方法； 二、实验原理 常用的显示器件有发光二极管、数码管、液晶显示器等，其中最常用的是数码管。数码管显示数据有两种方式：静态显示方式和动态（扫描）显示方式。 所谓静态显示方式，就是将被显示的数据的BCD码过各自的4—7/8段译显示译码器译码后，分别接到显示译码器的显示驱动端a~g/p，而公共端COM则根据数据管的类型（共阴极/共阳极）分别接到GND/VCC。静态显示的优点是控制简单，有几个数码管就用几个译码器，不必修改程序，十分简便。但当系统所需的数码管较多时，这种方法既耗资源，又占用较多的I/O口，N个数码管需要占用7N个引脚（若需要显示小数点，则是8N个引脚）。因此，该接法适合于系统中数码管数量不多的应用场合。 所谓动态显示方式，就是采用分时的方法，使各个数码管逐个轮流受控显示。在轮流点亮扫描过程中，每个数码管的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各个数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。在扫描显示方式中，所有数码管的8个笔划段a-h同名端连在一起，所有数码管接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，取决于COM端。扫描显示的优点在于消耗的系统资源少，占用的I/O口少，N个数码管只需（7+N）个引脚（（若需要显示小数点，则是8＋N个引脚）。其缺点是控制起来不如静态显示方便。 下图3.1 给出了8个数码管动态扫描显示的接口电路图。如果显示器采用共阴极数码管时，则 图5.1 数码管动态扫描显示接口电路图

LED数码管动态扫描显示实验

单片机实验五LED数码管动态扫描显示实验 一．实验目的 掌握LED数码管动态扫描显示的原理和编程实现方法。 二．实验原理 LED数码管动态扫描显示即各数码管循环轮流显示，当循环显示频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁现象，这种显示需要一个接口完成字形码的输出（段码），另一接口完成各数码管的点亮（位选）。 三．实验内容及要求 1．对于显示的字形码数据此实验采用查表的方法来完成。 2．此实验要求是在八个数码管中显示学生的班级号（如11040601）或日历年月日（如2014 05 20）。 四．实验电路 图中，SEG1为八个封装在一起的共阴数码管，RP1为排阻，其余同实验三，导线以总线形式完成。 五．实验步骤 1．在KEIL4中编写、调试、编译程序。 2．在PRTUSE中设计电路，加载HEX文件运行。 3．（1）将单片机实验箱通过USB口与PC机连接； （2）用杜邦线（8根线）将实验箱上的JP8与J16连接（去掉原J15和J16之间的短路跳线帽），JP10与J12连接。 （3）打开实验箱电源开关POWER；

（4）打开STC自动下载器，将步骤1中创建的*.HEX文件下载到单片机，完成后观测LED数码管显示内容。 六．实验参考程序 （请同学自己编写实验程序） 七．思考题 1．某同学在实验时数码管闪烁，可能的原因是什么？ 2．为节省I/O口，可采用7段译码器（比如CD4511，74LS 等）和3-8译码器74LS138，如何连接电路并编程。 LDE数码管动态试验 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0100H MAIN: SP,#60H MOV 30H,#02H MOV 31H,#00H MOV 32H,#01H MOV 33H,#04H MOV 34H,#00H MOV 35H,#05H MOV 36H,#02H MOV 37H,#00H START:MOV R0,#30H MOV R3,#0FEH NEXT: MOV P1,#0FFH MOV A,@R0 MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A MOV P1,R3 LCALL DLY2MS INC R0 JNB P1.7,STRAT MOV A,R3 RL A MOV R3,A AJMP NEXT DLY2MS:MOV R6,#2 DL2: MOV R7,#250 DL1:NOP

09EDA实验指导书

EDA实验指导书

目录 实验一基于QUARTUSII图形输入电路的设计 (2) 实验二含异步清零和同步使能的加法计数器 (5) 实验三图形和VHDL混合输入的电路设计 (7) 实验四矩阵键盘接口电路的设计 (10) 实验五交通灯控制电路实验 (16) 附图EP1K10TC100管脚图 (24) 主芯片：ACEX 1K 系列的EP1K10TC100-3 下载电缆：Byte Blaster II

实验一基于QUARTUSII图形输入电路的设计 一、实验目的 1、通过一个简单的3线—8线译码器的设计,掌握组合逻辑电路的设计方法。 2、初步了解QUARTUSII原理图输入设计的全过程。 3、掌握组合逻辑电路的静态测试方法。 二、实验原理 3线-8线译码器三输入，八输出。当输入信号按二进制方式的表示值为N时，输出端标号为N的输出端输出高电平表示有信号产生，而其它则为低电平表示无信号产生。因为三个输入端能产生的组合状态有八种，所以输出端在每种组合中仅有一位为高电平的情况下，能表示所有的输入组合。其真值表如表1-1所示 输入输出 D2 D1 D0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 表1-1 3线-8线译码器真值表 译码器不需要像编码器那样用一个输出端指示输出是否有效。但可以在输入中加入一个输出使能端，用来指示是否将当前的输入进行有效的译码，当使 能端指示输入信号无效或不用对当前信号进行译码时，输出端全为高电平，表 示无任何信号。本例设计中没有考虑使能输入端，自己设计时可以考虑加入使 能输入端时，程序如何设计。 三、实验内容 在本实验中，用三个拨动开关来表示3线-8线译码器的三个输入（D2-D0）；用

EDA课程设计八位数码管扫描显示电路的设计资料

《EDA技术及应用》 课程设计报告 题目：八位数码管扫描显示电路的设计院（系）：机电与自动化学院 专业班级：电气自动化技术1001 学生姓名： 学号： 20102822018 指导教师：何为 2012年6月10日至2012年6月23日

《EDA技术及应用》课程设计任务书 一、设计题目 八位数码管扫描显示电路的设计 二、设计主要内容 本课题要求掌握使用Quartus II设计数字系统的设计思路和设计方法。学习VHDL基本逻辑电路的综合设计应用。掌握VHDL语言的语法规范，掌握时序电路描述方法。掌握多个数码管动态扫描显示的原理及设计方法。 设计一个八位数码管共阴极动态扫描显示控制电路，要求显示学生自己的学号。利用实验室设备完成系统设计并进行运行调试。 1、具体设计内容如下： （1）静止显示学号； （2）动态循环显示学号。 2、提供设计报告，报告要求包括以下内容：设计思路、设计输入文件、设计与调试过程、模拟仿真结果和设计结论。 三、原始资料 1、LED显示模块原理 LED有段码和位码之分，所谓段码就是让LED显示出“8.”的八位数据，一般情况下要通过一个译码电路，将输入的4位2进制数转换为与LED显示对应的8位段码。位码也就是LED的显示使能端，对于共阳级的LED而言，高电平使能。要让8个LED同时工作，显示数据，就是要不停的循环扫描每一个LED，并在使能每一个LED的同时，输入所需显示的数据对应的8位段码。虽然8个LED是依次显示，但是受视觉分辨率的影响，看到的现象是8个LED同时工作。 多个数码管动态扫描显示，是将所有数码管的相同段并联在一起，通过选通信号分时控制各个数码管的公共端，循环点亮多个数码管，并利用人眼的视觉暂留现象，只要扫描的频率大于50Hz，将看不到闪烁现象。 2、系统结构图信号名与芯片引脚对照表

EDA实验指导书

ED心验指导书齐鲁理工学院

目录 实验一Protel DXP 2004认识实验 0 实验二两级阻容耦合三极管放大电路原理图设计 0 实验三原理图元件库建立与调用 (2) 实验四两级阻容耦合三极管放大电路PCB图设计............................ .4实验五集成电路的逻辑功能测试.. (6) 实验六组合逻辑电路分析与设计............................................... 1.1实验七Quartus II的使用 ................................................. 1.6实验八组合逻辑器件设计. (16) 实验九组合电路设计 (24)

实验一Protel DXP 2004 认识实验 一、实验目的 1. 掌握Protel DXP 2004的安装、启动和关闭。 2. 了解Protel DXP 2004主窗口的组成和各部分的作用。 3. 掌握Protel DXP 2004工程和文件的新建、保存、打开。 二、实验内容与步骤 1、Protel_DXP_2004 的安装 (1) 用虚拟光驱软件打开Protel_DXP_2004.iso 文件 (2) 运行setup\Setup.exe 文件，安装Protel DXP 2004 (3) 运行破解程序后，点击导入模版”，先导入一个ini文件模版(如果要生成单机版的License选择Unified Nexar-Protel License.ini;要生成网络版的License选择Unified Nexar-Protel Network License.ini )，然后修改里面的参数：TransactorName=Your Name (将"Your Name替换为你想要注册的用户名)；SerialNumber=0000000 (如果你只有一台计算 机，那么这个可以不用修改，如果有两台以上的计算机且连成局域网，那么请保证每个License文件中的SerialNumber=为不同的值。修改完成后点击生成协议文件"，任意输入一 个文件名(文件后缀为.alf)保存，程序会在相应目录中生成1个License文件。点击替换密钥”，选取DXP.exe (在DXP 2004安装目录里，默认路径为)，程序会自动替换文件中的公开密钥。将前面生成的License文件拷贝至DXP 2004安装目录里(默认路径为)授权完成。 (4) 打开Protel 在左上角DXP 菜单下的Preference 菜单项里，选中Use localize resources后关闭Protel_DXP_2004 ,重新打开软件变为简体中文版本。 2、Protel_DXP_2004 的卸载 卸载Protel_DXP_2004的具体步骤如下： (1) 在Windows的“开始”菜单中选择“设置/控制面板”，然后在控制面板中选择“添加/删除程序”选项，将弹出对话框。从中选择DXP 2004应用软件。 (2) 单击删除”按钮，将弹出对话框，询问用户是否真的要删除程序。 (3) 单击“是”按钮，开始卸载。在卸载过程中，若想终止卸载，可单击“取消”按

按键状态扫描显示电路的设计与制作

课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 按键状态扫描显示电路的设计与制作 初始条件： （1）以0～9十个数符标识十个按键 （2）当有键按下时，显示其标识符，并保持显示符直到新的按键作用 （3）如果多个按键同时作用，只响应最先作用的按键 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） （1）设计任务及要求 （2）方案比较及认证 （3）系统框图，原理说明 （4）硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明 （5）调试记录及结果分析 （6）对成果的评价及改进方法 （7）总结（收获及体会） （8）参考资料 （9）附录：器件表，芯片资料 时间安排： 6月27日~6月30日：明确课题，收集资料，方案确定，仿真 7月1日~7月4日：硬件电路制作与调试 7月5日~7月8日；报告撰写，交设计报告，答辩指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月

目录 摘要 (Ⅰ) 1 任务及要求 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计方案 (2) 2.1 总体设计思想 (2) 2.2 总体逻辑功能图 (2) 2.3 设计方案的选择 (3) 2.3.1 编码电路的选择 (3) 2.3.2 触发电路的选择 (5) 3 单元电路的功能说明 (6) 3.1 单元电路的设计 (6) 3.1.1 按键控制电路 (6) 3.1.2 编码电路 (8) 3.1.3 触发电路的设计 (9) 3.1.4 逻辑反馈电路的设计 (10) 3.1.5 译码显示电路的设计 (11) 3.2 整体电路的工作原理 (15) 4 利用Protues，Multisim仿真电路 (16) 5 结束语 (18) 参考文献 (19) 附录 (20)

动态扫描数码显示电路

1.课程设计目的 巩固所学理论，提高动手能力、创新能力和综合设计能力。 熟悉常用芯片的引脚功能。 了解动态扫描数码显示电路的组成及工作原理。 2.课程设计要求 任务要求：动态扫描数码现实电路设计，通过单路显示译码器驱动多路显示输出，同时动态扫描现实时达到无闪烁效果。 性能指标要求： （1）设计制作一个进行四位十进制数码显示电路。 （2）分时显示各位十进制数码。 （3）设计用于动态显示控制的脉冲发生电路。 （4）设计分时动态扫描显示控制的逻辑电路。 （5）输入的显示数据为8421BCD码，且并行输入。 3.电路图组成框图 图1 4.元器件清单 元器件：4位拨码开关4只，74LS161十六进制计数器—1片，74LS138译码器—1片，74LS240带三态输出反相器—4片，显示译码器7448， LED显示管 5 个 ,小灯4个，555定时器，Ω电阻一个，Ω电阻一个，10nF电容两个，电源，非门，与非门，导线若干。

仿真环境：软件Multisim。 5.各功能块电路图 脉冲发生电路 图2 该脉冲发生电路为由555定时器接成的多谐振荡器。其中R 1为Ω，R 2 为Ω,C 为10nF，则其产生脉冲的 频率为： 占空比为: 计数器 图3

该计数器主要由一个74LS161构成，CLK端接收来自脉冲发生电路中555定 时器的输出脉冲信号，74LS161对其脉冲进行计数，在其输出端Q D Q C Q B Q A 产生从 0000到1111的十六进制循环的高低电平信号，其Q B Q A 产生的高低电平信号为00、 01、10、11四进制的循环计数,若需要对六个数码管进行动态扫描显示，则需要将其改接成六进制计数器。 译码器 图4 该译码器使用的是74LS138，输入端AB接收来自计数器Q A Q B 的高低电平信 号，并对其进行译码，因为计数器产生的信号是四进制的，所以只需要用到AB 两位，C端接低电平，输出端Y 0-Y 4 根据输入信号的状态，对应位为低电平。 显示控制及显示译码 图5 该部分由显示译码、显示控制以及拨码开关组成，是本电路的关键部分。显

EDA实验指导书new_Quartus2

EDA技术实验手册及程序代码 物理与信息项目学院 学号：111000228 姓名：汪艺彬 注意事项 1、本实验手册是为了配合《EDA技术实用教程》，作为本课程实验环节的补充 指导而编制。 2、实验中涉及的QuartusⅡ软件的使用请参考 《EDA技术实用教程》中有关章节。 手册中所有的虚线空白框，都留出来作为实验记录之用，每个实验完成后，应按照实验内容的要求将实验结果记入框中。 4、每个实验后面都附有一道思考题，完成实验内容后可以作为更进一步的练习 。 5、每次实验后将手册相关部分<完成实验结果记录）和实验源代码<.vhd文件） 一起，作为实验报告上交。 6、课程结束后请将所有报告按顺序加封面装订好上交，作为实验部分成绩计入 总成绩。 实验一利用原理图输入法设计4位全加器一、实验目的： 熟悉如何在QuartusⅡ集成环境下利用原理图输入设计简单组合逻辑电路，掌握层次化的电路设计方法。 二、实验原理： 一个4位全加器可以由4个一位全加器构成，加法器间的进位可以串行方式实现，即将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的进位输入信号cin相接。 三、实验内容： 1.QuartusII软件的熟悉

熟悉QuartusⅡ环境下原理图的设计方法和流程，可参考课本5.4节的内容，重点掌握层次化的设计方法。 2.设计1位全加器原理图 设计的原理图如下所示 3.利用层次化原理图方法设计4位全加器 <1）生成新的空白原理图，作为4位全加器设计输入 <2）利用已经生成的1位全加器作为电路单元，设计4位全加器的原理图，如下所示 4、设计一个超前进位4位全加器 以上设计的全加器是基于串行进位的结构，高位的进位输入必须等待低位的运算结果，造成较长的延时。通过对进位位进行超前运算，可以缩短这部分的延时。 在已有1位全加器的基础上设计一个具有超前进位结构的4位全加器，原理图如下所示 5、完成设计流程

EDA实验指导简述基于FPGA的动态扫描电路设计

FPGA实验指导及记录 实验三基于FPGA的数码管动态扫描电路设计 1.实验目的： （1）掌握FPGA工作的基本原理、FPGA硬件平台的使用； （2）熟悉7段数码管显示译码电路的设计。 （3）掌握数码管动态扫描显示原理及动态扫描电路的设计。 2.实验任务：利用FPGA硬件平台上的6位数码管动态显示计数器输出数据。 3.电路设计 （1）顶层电路 由分频模块fre_div，计数器模块counter100，译码显示模块diaplay构成。分频模块fre_div将可将实验平台晶体振荡器提供的50MHz时钟信号分频，输出500Hz，1KHz及1Hz三种信号备用，conter100模块实现模100计数功能，display模块为数码管动态显示模块，实现计数数字在6位数码管上的动态显示。 （2）分频器模块fre_div 该模块已经设计完成，存放在F盘502文件夹里，使用时请自行拷贝至当前工程文件夹，并按设计需要选择合适的输出。 （3）计数器模块counter100 该计数器模块实现模100计数。此处同学们应掌握数据总线的画法。

（4）译码显示模块display 该模块由counter6模块，dig_select模块，seg_select模块以及decoder模块构成，请同学们自行完成该模块总体设计，当display模块的输入信号scanclk频率为1KHz时，数码管扫描周期为36ms，每次扫描每位数码管显示时长6ms。各子模块设计思路如下。 a)counter6模块 该模块需使用74390设计一个模6的计数器。请在空白处做预设计，画出电路图。 b)dig_select模块 该模块用于选择6位数码管中的某一位显示相应字形。74138为3-8译码器，功能表见附录。

最新动态扫描显示电路设计

动态扫描显示电路设 计

动态扫描显示电路设计 摘要：所谓动态扫描显示，就是让各位LED按照一定的顺序轮流地发光显示。只要每秒扫描次数大于24次以上，就观察不到闪烁现象，人眼看起来很稳定。静态扫描显示与动态显示相比，有显著降低LED功耗，大大减少LED的外部引线等优点。目前动态扫描显示技术已经被广泛应用于新型数字仪表、智能仪器和智能显示屏中。 本次课程实践中运用QuartusII软件，采用VHDL文本设计和原理图相结合的层次化方式实现数码动态扫描显示电路设计。首先，分别用VHDL语言编写8位数码扫描显示电路程序和分频器程序，作为底层文件；顶层文件用原理图的设计方法，调用底层文件生成的符号，从而实现动态扫描显示。用VHDL设计一个8位数码扫描显示电路，利用QuartusII9.0进行编辑输入、编译及时序仿真。其中，由于分频器的分频系数过大时，在仿真波形上很难看出波形的变化，如本设计是从100MHz分频到1KHz，分频系数为一万，所以可以通过改变减小分频系数，如改为10分频，就得到变化的波形，来验证数码动态扫描显示电路设计的正误。 关键字：LED 动态扫描显示电路 Quartus II 分频器层次化设计 一、工作原理： 1、动态扫描显示的工作原理： 8位数码扫描显示的电路符号如下图（1）所示。输入信号：时钟信号CLK。输出控制信号：段控制信号SG[6..0];位控制控制信号BT[7..0]。如图（2）所示是8位数码扫描显示电路，其中每个数码管的8个段h、g、f、e、

d、c、b、a(h是小数点)都分别连接在一起，8个数码管分别由8个选通信号 k1～k8来选择。被选通的数码管显示数据，其余关闭。如在某一时刻，k3为高电平，其余选通信号为低电平，这时仅为k3对应的数码管显示来自段信号端的数据，而其他7个数码管呈现关闭状态。根据这种电路状况，如果希望在8个数码管显示希望的数据，就必须使得8个选通信号k1～k8分别被选通，与此同时，在段信号输入口加上希望在该对应数码管上显示的数据，于是随着选通信号的扫变，就能实现扫描显示的目的。 实验参考扫描显示程序中CLK是扫描时钟；SG为7段控制信号，由高到低为分别接g、f、e、d、c、b、a7个段；BT是位选控制信号，接图（2）中的8个位选通信号：k1、k2、…k8。程序中CNT8是一个3位技术器，作扫描计数信号，有进程P2生成；进程P3是7断译码查表输出程序，进程P1是对8个数码管选通的扫描程序，例如当CNT8等于“001”时，K2对应的数码管被选通，同时，H被赋值3，再有进程P3译码输出“1001111”，显示在数码管上即为“3”；当CNT8扫变时将能在8个数码管上显示数据：23689ABC。 图（1）8位数码扫描电路的符号