10.17七段数码管单个多个（部分）

news2025/7/20 9:30:11

单个数码管的实现

第一种方式

一端并接称为位码；一端分别接收电平信号以控制灯的亮灭，称为段码

8421BCD码转七段数码管段码是将BCD码表示的十进制数转换成七段LED数码管的7个驱动段码，

段码就是LED灯的信号

a为1表示没用到a，a为0表示用到了a灯

就是说在B1B2B3B4组成怎样的BCD码时，才会不用到a灯

就得到各个灯与输入的BCD码之间的关系

第二种

这个是说，由于3位二进制数只能表示8个状态，所以要表示十进制，至少需要4位二进制数，然后用case语句将这些四位的二进制编码转化为七段显示器所需要的编码

4’hf,'前面记录的是二进制下所需要的位数，是绝对的，不因表示的进制改变而改变，'后面的字母表示表示这个数所用的进制，其绝对后继是怎么表示，是相对的，且记录的方式就是这个进制记录的方式。一位h相当于4位b

 module BCDsegment(
   input [3:0]SW, 
//输入BCD码SW[3]=R15,SW[2]=M13,SW[1]=L16,SW[0]=J13
    output reg [6:0]a_to_g,
    output DP,
    output [7:0]AN
    );
    assign AN=8'b1111_1110;
    assign DP=1;
    always@(*)
    begin
    case(SW)
    4'b0000:  a_to_g=7'b0000001;
    4'b0001:  a_to_g=7'b1001111;
    4'b0010:  a_to_g=7'b0010010;
    4'b0011:  a_to_g=7'b0000110;
    4'b0100:  a_to_g=7'b1001100;
    4'b0101:  a_to_g=7'b0100100;
    4'b0110:  a_to_g=7'b0100000;
    4'b0111:  a_to_g=7'b0001111;
    4'b1000:  a_to_g=7'b0000000;
    4'b1001:  a_to_g=7'b0000100;
    endcase
    end
endmodule

.v分析：
① input一个四位向量SW作为输入信号，通过拨动对应的引脚改变输入的BCD码。
② output一个七位向量a_to_g决定一组七段数码管的各二极管亮暗状态，亮起的二极管组合形成一个十进制数。
③ output一个DP信号，是实验板上8组数码管的总开关，用assign语句赋值为1。
④ output一个八位向量AN，AN决定一个实验板上的八组数码管使用状态，赋值为1的不使用，赋值为0的为使用。本次实验中将AN通过assign语句赋值为8’b1111_1110，表示只使用AN[0]对应的那组数码管。
⑤ 在always语句中，用case语句完成BCD码和七段数码管状态的对应工作。

这里就是说R15,M13,L16,J13四个开关（四位二进制数）决定了一个十六进制数，然后在数码管上显示这个在四位开关上表示的一位十六进制数，只调用了一个数码管表示

这里的关键在于引脚文件的编写

##Switches
 set_property -dict { PACKAGE_PIN J15   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { SW[0] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN L16   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { SW[1] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN M13   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { SW[2] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN R15   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { SW[3] }];
##7 segment display
set_property -dict { PACKAGE_PIN T10   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[6] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN R10   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[5] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN K16   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[4] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN K13   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[3] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN P15   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[2] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN T11   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[1] }];
set_property -dict { PACKAGE_PIN L18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { a_to_g[0] }]; 

set_property -dict { PACKAGE_PIN H15   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { DP }]; 

set_property -dict { PACKAGE_PIN J17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[0] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN J18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[1] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN T9    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[2] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN J14   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[3] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN P14   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[4] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN T14   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[5] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN K2    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[6] }]; 
set_property -dict { PACKAGE_PIN U13   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { AN[7] }];

.xdc分析
① 每个引脚一行语句：代表引脚在实验板上的位置和输出标准电平3.3V。
② 引脚锁定文件使用到的引脚名称与design source中所使用到变量名称相对应。
③ 该.xdc文件中，SW[0]~SW[3]代表输入的BCD码，a_to_g[6] ~a_to_g[0]代表一组7段数码管的编号a~g的led灯（顺时针方向），DP为总开关，AN为实验板上的8组7段数码管。

这个引脚文件编写的很清晰，声明和定义放在一起了，清晰明了

SWITHCES表示开关，是下面的四个二进制，组成一个十六进制

Display表示显示，引脚接到数码管上

？这里后面的AN，表示的是说下面的开关来决定到底是板子上的8个灯哪个灯亮，不确定？

一个实验板上的8组七段数码管首先由一个总开关DP控制，DP为1时，数码管才能被使用；而每组数码管是否工作，则由一个8位的向量AN控制，因为是共阳极构造，当AN某位为0时，才表示该组数码管投入使用；每组数码管由7个二极管组成，亮暗状态由一个7位向量a_to_g决定，同样因为共阳极的构造，当a_to_g某位为0时对应的二极管亮。这个a_to_g向量同时控制所有组数码管的7段二极管。

这个是说原始信号为clk.然后分频就是说让这个信号的频率降低，到20时才进一，就是说频率是原来的二十分之一

由于是共阳极构造，0时显示，1时不显示

多个数码管动态显示

就是说让其刷新频率高于人眼分辨率，但实际上每次是只亮一个灯的，但是速度足够快，所以就显示好像亮了好多灯，所以说的是交替被点亮发光

动态数码管显示的原理是： 每次选通其中一位， 送出这位要显示的内容，然后一段时间后选通下一位送出对应数据，4 个数码管这样依次选通并送出相应的数据，结束后再重复进行。这样只要选通时间选取的合适，由于人眼的视觉暂留，数码管看起来就是连续显示的。
这里面涉及到七段数码管的分频问题（决定多久从这个数码管换到下一个数码管显示）

那就是说，需要不断记录当前需要显示的是什么内容