七段数码管显示数字电路

学习2008-11-02 15:15:18 阅读2837 评论0 字号：大中小

CD4511是一个用于驱动共阴极LED （数码管）显示器的BCD 码—七段码译码器，特点如下：

具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直

接驱动LED显示器。

CD4511 是一片CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器，引脚排列如图2 所示。其中a b c d 为BCD 码输入，a为最低位。LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时，B1端应加高电平。另外CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。a～g是7 段输出，可驱动共阴LED数码管。另外，CD4511显示数“6”时，a段消隐；显示数“9”时，d段消隐，所以显示6、9这两个数时，字形不太美观图3是CD4511和CD4518配合而成一位计数显示电路，若要多位计数，只需将计数器级联，每级输出接一只CD4511 和LED 数码管即可。所谓共阴LED 数码管是指7 段LED 的阴极是连在一起的，在应用中应接地。限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300Ω的限流电

阻。

用CD4511实现LED与单片机的并行接口方法如下图：（略）

CD4511 引脚图

其功能介绍如下：

BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄

灭（消隐）状态，不显示数字。

LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。

LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输

出被保持在LE=0时的数值。

A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。

a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。

CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作

1. CD4511的引脚

CD4511具有锁存、译码、消隐功能，通常以反相器作输出级，通常用以驱动LED。其引脚图如3-2

所示。

各引脚的名称：其中7、1、2、6分别表示A、B、C、D；5、4、3分别表示LE、BI、LT；13、12、11、10、9、15、14分别表示a、b、c、d、e、f、g。左边的引脚表示输入，右边表示输出，还有两个

引脚8、16分别表示的是VDD、VSS。

2. CD4511的工作原理

1. CD4511的工作真值表如表3-2

2. 锁存功能

译码器的锁存电路由传输门和反相器组成,传输门的导通或截止由控制端LE的电平状态。当LE为“0”

电平导通，TG2截止；当LE为“1”电平时，TG1截止，TG2导通，此时有锁存作用。如图3-3

（3）译码

CD4511译码用两级或非门担任，为了简化线路，先用二输入端与非门对输入数据B、C进行组合，得出、、、四项，然后将输入的数据A、D一起用或

非门译码。

（4）消隐

BI为消隐功能端，该端施加某一电平后，迫使B端输出为低电平，字形消隐。消隐控制电路如图3-4

所示。

消隐输出J的电平为

J==（C+B）D+BI

如不考虑消隐BI项，便得J=（B+C）D

据上式，当输入BCD代码从1010---1111时，J端都为“1”电平，从而使显示器中的字形消隐。

显

消

锁

表3-2 CD 4511的真值表

8421 BCD 码对应的显示见下图：

选用共阴极数码管，对于CD4511 ，它与数码管的基本连接方式如下图：

七段数码管显示

七段数码管显示设计报告目录一、设计任务二、题目分析与整体构思三、硬件电路设计四、程序设计五、心得体会

一．设计任务数码的显示方式一般有三种：第一种是字型重叠式；第二种是分段式；第三种是点阵式。目前以分段式应用最为普遍，主要器件是七段发光二极管（LED）显示器。它可分为两种，一是共阳极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上），另一是共阴极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上，使用时公共点接地）。数码管动态扫描显示，是将所用数码管的相同段（a～g 和p）并联在一起，通过选位通信号分时控制各个数码管的公共端，循环依次点亮各个数码管。当切换速度足够快时，由于人眼的“视觉暂留”现象，视觉效果将是数码管同时显示。根据七段数码管的显示原理，设计一个带复位的七段数码管循环扫描程序，本程序需要着重实现两部分： 1. 显示数据的设置：程序设定4 位数码管从左至右分别显示1、2、3、4； 2. 动态扫描：实现动态扫描时序。利用EXCD-1 开发板实现七段数码管的显示设计，使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7 个发光LED 组成，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA相应引脚。四位数码管与FPGA 之间通过8 位拨码开关（JP1）进行连接。二．题目分析与整体构思使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7 个发光LED 组成，呈“”字状，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA 相应引脚。SEG_SEL1、SEG_SEL2、SEG_SEL3 和SEG_SEL4 为四位7 段数码管的位选择端。当其值为“1”时，相应的7 段数码管被选通。当输入到7 段数码管SEG_A~ SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为高电平时，该管脚对应的段变亮，当输入到7 段数码管 SEG_A~SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为低电平时，该管脚对应的段变灭。该四位数码管与FPGA 之间通过8 位拨码开关（JP1）进行连接，当DIP 开关全部拨到上方时（板上标示为：7SEGLED），FPGA 的相应IO 引脚和四位7 段数码管连接，7 段数码管可以正常工作；当DIP 开关全部拨到下方时（板上标示为：EXPORT5），FPGA 的相应IO引脚与7 段数码管断开，相应的FPGA 引脚用于外部IO 扩展。注意：无论拨码开关断开与否，FPGA 的相应IO 引脚都是与外部扩展接口连接的，所以当正常使用数码管时，不允许在该外部扩展接口上安装任何功能模块板。数码管选通控制信号分别对应4 个数码管的公共端，当某一位选通控制信号为高电平时，其对应的数码管被点亮，因此通过控制选通信号就可以控制数码管循环依次点亮。一个数码管稳定显示要求的切换频率要大于50Hz，那么4 个数码管则需要50×4＝200Hz 以上的切换频率才能看到不闪烁并且持续稳定显示的字符。三．硬件电路设计设计结构图如下：

八位七段数码管动态显示电路设计

八位七段数码管动态显示电路的设计一七段显示器介绍七段显示器，在许多产品或场合上经常可见。其内部结构是由八个发光二极管所组成，为七个笔画与一个小数点，依顺时针方向为A、B、C、D、E、F、G与DP等八组发光二极管之排列，可用以显示0～9数字及英文数A、b、C、d、E、F。目前常用的七段显示器通常附有小数点，如此使其得以显示阿拉伯数之小数点部份。七段显示器的脚位和线路图如下图4.1所示( 其第一支接脚位于俯视图之左上角)。图4.1、七段显示器俯视图由于发光二极管只有在顺向偏压的时候才会发光。因此，七段显示器依其结构不同的应用需求，区分为低电位动作与高电位动作的两种型态的组件，另一种常见的说法则是共阳极( 低电位动作)与共阴极( 高电位动作)七段显示器，如下图4.2所示。 ( 共阳极) ( 共阴极) 图4.2、共阳极(低电位动作)与共阴极(高电位动作)

要如何使七段显示器发光呢？对于共阴极规格的七段显示器来说，必须使用“ Sink Current ”方式，亦即是共同接脚COM为VCC，并由Cyclone II FPGA使接脚成为高电位，进而使外部电源将流经七段显示器，再流入Cyclone II FPGA的一种方式本实验平台之七段显示器模块接线图如下图4.5所示。此平台配置了八组共阳极之七段显示器，亦即是每一组七段显示器之COM接脚，均接连至VCC电源。而每一段发光二极管，其脚位亦均与Cyclone II FPGA接连。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp都连在了一起，8个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。图4.5、七段显示器模块接线图七段显示器之常见应用如下 ?可作为与数值显示相关之设计。 ?电子时钟应用显示 ?倒数定时器 ?秒表 ?计数器、定时器 ?算数运算之数值显示器

6位7段LED数码管显示

目录 1. 设计目的与要求..................................................... - 1 - 1.1 设计目的...................................................... - 1 - 1.2 设计环境...................................................... - 1 - 1.3 设计要求...................................................... - 1 - 2. 设计的方案与基本原理............................................... - 2 - 2.1 6 位 8 段数码管工作原理....................................... - 2 - 2.2 实验箱上 SPCE061A控制 6 位 8 段数码管的显示................... - 3 - 2.3 动态显示原理.................................................. - 4 - 2.4 unSP IDE2.0.0 简介............................................ - 6 - 2.5 系统硬件连接.................................................. - 7 - 3. 程序设计........................................................... - 8 - 3.1主程序......................................................... - 8 - 3.2 中断服务程序.................................................. - 9 - 4.调试............................................................... - 12 - 4.1 实验步骤..................................................... - 12 - 4.2 调试结果..................................................... - 12 - 5.总结............................................................... - 14 - 6.参考资料........................................................... - 15 - 附录设计程序汇总.................................................... - 16 -

LED七段数码管数字钟1

《微机原理综合实验》课程设计学院：机电学院班级： 12机械师姓名：周汉斌学号： 2012095644010 指导老师：覃孟扬

目录一、设计任务书.................................. 错误!未定义书签。二、设计题目 (3) 三、设计方案 (3) 四、硬件原理 (3) 1.七段数码管显示 (3) 2.键盘扫描显示 (5) 3.8253计数器和8259中断 (5) 4.硬件连接 (6) 五、程序流程图及程序清单 (6) 1.七段数码管显示 (8) 2. 键盘扫描显示 (9) 3.定时器设计 (12) 4.总程序设计 (15) 六、调试过程及结果 (29) 七、设计总结和体会 (30) 八、参考文献 (31)

一、设计题目 LED七段数码管数字钟： 1．设计并完成LED七段数码管数字钟电路。 2．数字钟显示格式为：HH：MM：SS。 3．具有通过键盘能够调整时、分、秒的功能。二、设计方案本设计采用LAB6000伟福仿真实验箱，利用4MHz脉冲信号源和多级分频电路产生脉冲信号，4MHz脉冲信号经过F/64分频后得到62.5KHz脉冲信号，将脉冲信号传递给8253定时器，定时器每0.000016秒中断一次，在中断服务程序中对中断次数进行计数，0.000016秒计数62500次就是1秒，然后在对秒计数得到分和小时值，并送入显示缓冲区，用总线方式控制数码管显示。同时，利用实验箱提供的键盘扫描电路和显示电路来调整时、分、秒。三、硬件原理 1.七段数码管显示图1. 七段数码管七段数码管的字型代码表如下表：

显示字形g f e d c b a 段码 0 0 1 1 1 1 1 1 3fh 1 0 0 0 0 1 1 0 06h 2 1 0 1 1 0 1 1 5bh 3 1 0 0 1 1 1 1 4fh 4 1 1 0 0 1 1 0 66h 5 1 1 0 1 1 0 1 6dh 6 1 1 1 1 1 0 1 7dh 7 0 0 0 0 1 1 1 07h 8 1 1 1 1 1 1 1 7fh 9 1 1 0 1 1 1 1 6fh A 1 1 1 0 1 1 1 77h B 1 1 1 1 1 0 0 7ch C 0 1 1 1 0 0 1 39h D 1 0 1 1 1 1 0 5eh E 1 1 1 1 0 0 1 79h F 1 1 1 0 0 0 1 71h 表1. 段数码管的字型代码表图2. 八段数码LED显示电路实验箱提供了6位八段数码LED显示电路，只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。将KEY/LED CS接到CS0上，则实验箱中八位段码输出地址为08004H，位码输出地址为08002H。

单只数码管循环显示

单只数码管循环显示0-9 报告

设计题目：单只数码管循环显示0～9 设计要求：单片机控制1只数码管，循环显示0～9 需求分析：本设计要求单只数码管循环显示0～9，这里采用的是共阴极数码管。让数码管显示数字的步骤为： 1）使数码管的公共端接地(共阴极）上。 2）将显示码送到单片机的P0口，向数码管的各个段输出不同的电平，使单个数码管循环显示0-9这10个数字。复位电路：在上电或复位过程中，控制 CPU的复位状态：这段时间内让CPU保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止CPU发出错误的指令、执行错误操作，也可以提高电磁兼容性能。无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。基本的复位方式单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。设计原理：一、数码管显示原理我们最常用的是七段式和八段式LED数码管，八段比七段多了一个小数点，其他的基本相同。所谓的八段就是指数码管里有八个小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。其原理图如下。

实验四八位七段数码管动态显示电路的设计

八位七段数码管动态显示电路的设计一、实验目的 1、了解数码管的工作原理。 2、学习七段数码管显示译码器的设计。 3、学习VHDL的CASE语句及多层次设计方法。二、实验原理七段数码管是电子开发过程中常用的输出显示设备。在实验系统中使用的是两个四位一体、共阴极型七段数码管。其单个静态数码管如下图4-4-1所示。图4-1 静态七段数码管由于七段数码管公共端连接到GND（共阴极型），当数码管的中的那一个段被输入高电平，则相应的这一段被点亮。反之则不亮。共阳极性的数码管与之相么。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp都连在了一起，8个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。三、实验内容本实验要求完成的任务是在时钟信号的作用下，通过输入的键值在数码管上显示相应的键值。在实验中时，数字时钟选择1024HZ作为扫描时钟，用四个拨动开关做为输入，当四个拨动开关置为一个二进制数时，在数码管上显示其十六进制的值。四、实验步骤 1、打开QUARTUSII软件，新建一个工程。 2、建完工程之后，再新建一个VHDL File，打开VHDL编辑器对话框。 3、按照实验原理和自己的想法，在VHDL编辑窗口编写VHDL程序，用户可参照光盘中提供的示例程序。 4、编写完VHDL程序后，保存起来。方法同实验一。

5、对自己编写的VHDL程序进行编译并仿真，对程序的错误进行修改。 6、编译仿真无误后，根据用户自己的要求进行管脚分配。分配完成后，再进行全编译一次，以使管脚分配生效。 7、根据实验内容用实验导线将上面管脚分配的FPGA管脚与对应的模块连接起来。如果是调用的本书提供的VHDL代码，则实验连线如下： CLK：FPGA时钟信号，接数字时钟CLOCK3，并将这组时钟设为1024HZ。 KEY[3..0]：数码管显示输入信号，分别接拨动开关的S4，S3，S2，S1。 LEDAG[6..0]：数码管显示信号，接数码管的G、F、E、D、C、B、A。 SEL[2..0]：数码管的位选信号，接数码管的SEL2、SEL1、SEL0。 8、用下载电缆通过JTAG口将对应的sof文件加载到FPGA中。观察实验结果是否与自己的编程思想一致。五、实验现象与结果以设计的参考示例为例，当设计文件加载到目标器件后，将数字信号源模块的时钟选择为1464HZ，拨动四位拨动开关，使其为一个数值，则八个数码管均显示拨动开关所表示的十六进制的值。

7段数码管显示电路

4.4 显示模块 4.4.1 7段数码管的结构与工作原理 7段数码管一般由8个发光二极管组成，其中由7个细长的发光二极管组成数字显示，另外一个圆形的发光二极管显示小数点。当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通，就能显示出各种字符，尽管显示的字符形状有些失真，能显示的数符数量也有限，但其控制简单，使有也方便。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极数码管，阴极连在一起的称为共阴极数码管，如图4.9所示。 4.4.2 7段数码管驱动方法发光二极管（LED 是一种由磷化镓（GaP ）等半导体材料制成的，能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一一电流通过时，它就会发光。 7段数码管每段的驱动电流和其他单个LED 发光二极管一样，一般为5～10mA ；正向电压随发光材料不同表现为1.8~2.5V 不等。 7段数码管的显示方法可分为静态显示与动态显示，下面分别介绍。（1）静太显示所谓静态显示，就是当显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定地寻能可截止。这种显示方法为每一们都需要有一个8位输出口控制。对于51单片机，可以在并行口上扩展多片锁存74LS573作为静态显示器接口。静态显示器的优点是显示稳定，在发光二极管导通电注一定的情况下显示器的亮度高，控制系统在运行过程中，仅仅在需要更新显示内容时，CPU 才执行一次显示更新子程序，这样大大节省了CPU 的时间，提高了CPU 的工作效率；缺点是位数较多时，所需I/O 口太多，硬件开销太大，因此常采用另外一种显示方式——动态显示。

（2）动态显示所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描），对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位显示器在工作（点亮），但利用人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄灭时的余辉效应，看到的却是多个字符“同时”显示。显示器亮度既与点亮时的导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。调整电流和时间参烽，可实现亮度较高较稳定的显示。若显示器的位数不大于8位，则控制显示器公共极电位只需一个8位I/O 口（称为扫描口或字位口），控制各位LED 显示器所显示的字形也需要一个8位口（称为数据口或字形口）。动态显示器的优点是节省硬件资源，成本较低，但在控制系统运行过程中，要保证显示器正常显示，CPU 必须每隔一段时间执行一次显示子程序，这占用了CPU 的大量时间，降低了CPU 工作效率，同时显示亮度较静态显示器低。综合以上考虑，由于温度显示为精确到小数点后两位，故只需4个数码管，又考虑到CPU 工作效率与电源效率，本毕业设计采用静态显示。为共阳极显示。 4.4.3 硬件编码动74LS47是一款BCD 码转揣为7段输出的集成电路芯片，利用它可以直接驱动共阳极的7段数码管。它的引脚分部和真值表分别下图。

数码管完整版

例程18.数码管显示实验数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。数码管按段数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（多一个小数点显示），本实验所使用的是八段数码管。按发光二极管单元连接方式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，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。数码管的每一段是由发光二极管组成，所以在使用时跟发光二极管一样，也要连接限流电阻，否则电流过大会烧毁发光二极管的。本实验用的是共阴极的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极接到GND，

当某一字段发光二极管的阳极为低电平时，相应字段就点熄灭。当某一字段的阳极为高电平时，相应字段就点亮。介绍完原理，我们开始准备实验用元器件。八段数码管*1 220Ω直插电阻*8 面包板*1 面包板跳线*1 扎我们参考实物连接图按原理图连接好电路。

数码管共有七段显示数字的段，还有一个显示小数点的段。当让数码管显示数字时，只要将相应的段点亮即可。例如：让数码管显示数字1，则将b、c 段点亮即可。将每个数字写成一个子程序。在主程序中每隔2s 显示一个数字，让数码管循环显示1～8 数字。每一个数字显示的时间由延时时间来决定，时间设置的大些，显示的时间就长些，时间设置的小些，显示的时间就短。参考程序源代码：

4位七段数码管循环显示

课程报告课程新型单片机实践题目 4位7段数码管二级学院班级姓名学号指导教师设计时间

常州工学院《新型单片机》设计任务书学院：专业：班级：

绪论当今世界，电子技术迅猛发展，点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体，在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。目前，点阵式显示器件具体包括LED显示模块和LCD显示模块等。现在发展的LCD比较先进，LCD的优点较为明显，他体积小，容易控制，功能强，价格适宜，能够适应显示器的发展方向，因而在通信、家电、大屏幕投影等领域得到了越来越广泛的应用；随着社会经济的迅猛发展，工业生产逐渐实现了自动化，其中，设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用，对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，他可以显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型，显示亮度较高，并且对环境条件要求比较低。LED显示又可以分为单色显示和双色显示，可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，并用单片机控制实现各种文字或图形的变化，达到宣传和提示的目的。据不完全统计，1991年，全国LED显示屏的产值还不到亿元人民币，而在1993年，仅蓝通公司一家企业的显示屏产值即达1亿多人民币。由于LED电子显示屏具有所显内容信息量大,外形美观大方,操作使用方便灵活.适用于火车,汽车站,码头,金融证券市场,文化中心,信息中心体育设施等公共场所.该项目广泛涉及了计算机及电子技术中的电源技术,单片机技术,数据通讯技术,显示技术,存储技术,系统软件技术,接口及驱动等技术.我国经济发展迅猛,对信息传播有越来越高的要求.可以相信,LED电子显示屏以其色彩鲜亮夺目,大的显示信息量,寿命长,耗电量小,重量轻,空间尺寸小,稳定性高,易于操作,安装和维护等特点,将在社会经济发展中扮演越来越重要的角色。

7段数码管控制引脚

《EDA技术综合设计》课程设计报告报告题目：计数器7段数码管控制接口技术作者所在系部：作者所在专业：作者所在班级：作者姓名：作者学号：指导教师姓名：完成时间：

内容摘要掌握VHDL语言基本知识，并熟练运用VHDL语言来编写程序，来下载实践到硬件上，培养使用设计综合电路的能力，养成提供文档资料的习惯和规范编程的思想。利用VHDL语言设计一个七段数码管控制引脚，在时钟信号的控制下，使6位数码管动态刷新显示十进制计数器及其进位，十二进制计数器，四位二进制可逆计数器，六十进制计数器的计数结果，这期间需要seltime分频器来动态的给各个计数器分配数码管，并显示数字的变化。关键词：VHDL语言编程七段数码管控制引脚芯片

目录一概述 (1) 二方案设计与论证 (1) 三单元电路设计与参数计算 (1) 3.1数码管译码器 (1) 3.2 十进制计数器 (2) 3.3六十进制计数器 (3) 3.4四位二进制可逆计数器 (5) 3.5时间数据扫描分时选择模块 (6) 3.6顶层文件 (8) 四总的原理图 (9) 五器件编程与下载 (9) 六性能测试与分析（要围绕设计要求中的各项指标进行） (10) 七实验设备 (10) 八心得体会 (10) 九参考文献 (10)

课程设计任务书课题名称7段数码管控制引脚完成时间 2011. 12.12 指导教师胡辉职称副教授学生姓名庄仲班级B09212 总体设计要求和技术要点通过本课程的学习使学生掌握可编程器件、EDA开发系统软件、硬件描述语言和电子线路设计与技能训练等各方面知识；提高工程实践能力；学会应用EDA技术解决一些简单的电子设计问题。具体要求： 1．设计一个共阴7段数码管控制接口，在硬件时钟电路的基础上，采用分频器，输出一个1S的时钟信号，同时显示2、3、4所要求的计数器。 2．设计一个带使能输入、进位输出及同步清0的增1十进制计数器。 3．设计一个带使能输入及同步清0的六十进制同步加法计数器； 4．设计一个四位二进制可逆计数器；工作内容及时间进度安排第16周：周一、周二：设计项目的输入、编译、仿真周三：器件编程下载与硬件验证周四：成果验收与总结周五：撰写课程设计总结报告课程设计成果把编写好的程序下载到试验箱，使数码管能够按照编写的程序显示出正确的结果，实验成功。

4位7段数码管驱动电路设计要求

4位7段数码管驱动电路图1 开发板电路原理图信号说明

1. iRST_N（异步复位）当iRST_N信号为低时，Seg7_Driver模块中的所有寄存器异步复位为初值。 2. iCLK 模块的输入时钟40MHz。 3. iSeg_Val[15:0] 7段数码管输入二进制值，0x0~0xF iSeg_Val[15:12]，左侧第一位7段数码管的值。 iSeg_Val[11: 8]，左侧第两位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 7: 4]，左侧第三位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 3: 0]，左侧第四位7段数码管的值。 4. iDot_Val[3:0] 各位7段数码管小数点的显示，值为1表示显示小数点，0表示不显示小数点。 iDot_Val[3]，左侧第一位7段数码管的小数点。 iDot_Val[2]，左侧第两位7段数码管的小数点。 iDot_Val[1]，左侧第三位7段数码管的小数点。 iDot_Val[0]，左侧第四位7段数码管的小数点。 5. oDisplay[7:0] 7段数码管的数据信号。4位7段数码管共用数据信号。7段数码管为共阳极连接，各段数据线为0时，对应段发光。 6. oDis_En[3:0] 各位7段数码管的使能信号，低有效。

oDis_En[3]，左侧第一位7段数码管的使能信号。 oDis_En[2]，左侧第两位7段数码管的使能信号。 oDis_En[1]，左侧第三位7段数码管的使能信号。 oDis_En[0]，左侧第四位7段数码管的使能信号。建议的分块：将整个驱动电路分成Seg7_Ctrl模块与Seg7_Hex2seg模块 Seg7_Ctrl模块负责产生数码管动态显示的控制信号oDis_En的时序 Seg7_Hex2Seg模块负责将二进制值转换成数据码管显示的数据值，包括小数点的值。注意点： 1. 动态显示过程是利用人眼的视觉残留现象来实现的，应选择适当的数码管扫描频率。可先选择数码管的扫描显示的刷新率为125Hz（8ms），即每位数码管用2ms。 2. 完成基本功能后，可实验改变刷新率，观察数码管显示的效果，并思考原因。 3. 如果要使得数码管能够显示,A,b,C,n,o等其他字符，模块应该作怎样的修改？

七段数码管显示实验

单片机实验报告

实验九七段数码管显示实验一、实验目的 1．学习七段数码管的工作原理； 2．学习数码管与8051单片机的接口方法； 3．掌握动态扫描显示技术。二、实验原理如图4.9-1所示，LED数码管由7个发光二极管组成，此外，还有一个圆点型发光二极管（在图中以dp表示），用于显示小数点。通过七段发光二极管亮共阴极接法共阳极接法图4.9-1 暗的不同组合，可以显示多种数字、字母以及其它符号。LED数码管中的发光二极管共有两种连接方法： 1）共阴极接法：把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。使用时公共阴极接地，这样阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮，而输入低电平的则不点亮。实验中使用的LED显示器为共阴极接法 2）共阳极接法：把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。使用时公共阳极接＋5V。这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入高电平的则不点亮。为了显示数字或符号，要为LED显示器提供代码，因为这些代码是为显示字形的，因此称之为字形代码。七段发光二极管，再加上一个小数点位，共计八段。因此提供给LED显示器的字形代码正好一个字节。若a、b、c、d、e、f、g、dp 8个显示段依次对应一个字节的低位到高位，即D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，则用共阴极LED数码管显示十六进制数时所需的字形代码如表4.9-1所示。

表4.9-1 共阴极LED 数码管字形代码字型共阴极字形代码字型共阴极字形代码字型共阴极字形代码 0 3FH 6 7DH C 39H 1 06H 7 07H d 5EH 2 5BH 8 7FH E 79H 3 4FH 9 6FH F 71H 4 66H A 77H 灭 00H 5 6DH b 7CH *实际上试验中使用的是共阳极数码管，这里就不一一列出。 2、动态显示按图4.9-2（b ）连接线路，通过交替选中LED1和LED0循环显示两位十进制数。七段数码管段码连接不变，位码驱动输入端S1、S0接8255A C 口的PC1、PC0，通过C 口的这两位交替输出1和0，以便交替选中LED1和LED0，从而实现两位十进制数的交替显示。请编程实现在两个LED 数码管上循环显示00 99，程序流程图如图4.9-3(b)所示。 (a) 静态显示程序流程图 (b) 动态显示程序流程图图4.9-3 十位数的段码至A 口个位数的段码至A 口开始开始返回DOS 返回DOS 延时并修改要显示的数字

BCD七段数码管显示译码器电路

BCD七段数码管显示译码器电路 7段数码管又分共阴和共阳两种显示方式。如果把7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极，那共阴就是把abcdefg这7个发光二极管的负极连接在一起并接地；它们的7个正极接到7段译码驱动电路74LS48的相对应的驱动端上（也是abcdefg）！此时若显示数字1，那么译码驱动电路输出段bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平，以此类推。如果7段数码管是共阳显示电路，那就需要选用74LS47译码驱动集成电路。共阳就是把abcdefg的7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上，其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。无论共阴共阳7段显示电路，都需要加限流电阻，否则通电后就把7段译码管烧坏了！限流电阻的选取是：5V电源电压减去发光二极管的工作电压除上10ma到15ma得数即为限流电阻的值。发光二极管的工作电压一般在1.8V--2.2V，为计算方便，通常选2V即可！发光二极管的工作电流选取在10-20ma，电流选小了，7段数码管不太亮，选大了工作时间长了发光管易烧坏！对于大功率7段数码管可根据实际情况来选取限流电阻及电阻的瓦数！发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成8型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光，有红、黄、绿等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。图4 - 17(a)是共阴式LED数码管的原理图，图4-17(b)是其表示符号。使用时，公共阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动(控制)，如图4 - 17(c)所示。 BCD七段译码器的输入是一位BCD码(以D、C、B、A表示)，输出是数码管各段的驱动信号(以F a~F g表示)，也称4—7译码器。若用它驱动共阴LED数码管，则输出应为高有效，即输出为高(1)时，相应显示段发光。例如，当输入8421码DCBA=0100时，应显示，即要求同时点亮b、c、f、g段，熄灭a、d、e段，故译码器的输出应为F a~F g=0110011，这也是一组代码，常称为段码。同理，根据组成0~9这10个字形的要求可以列出8421BCD七段译码器的真值表，见表4 - 12(未用码组省略)。

实验四八位七段数码管动态显示电路的设计

八位七段数码管动态显示电路的设计一、实验目的 1、了解数码管的工作原理。 2、学习七段数码管显示译码器的设计。 3、学习VHDL 的 CASE 语句及多层次设计方法。二、实验原理七段数码管是电子开发过程中常用的输出显示设备。在实验系统中使用的是两个四位一体、共阴极型七段数码管。其单个静态数码管如下图 4-4-1所示。数码管与之相么。四位一体的七段数数码管的位选信号端口。八个数码管个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。三、实验内容本实验要求完成的任务是在时钟信号的作用下，通过输入的键值在数码管上显示相应的键值。在实验中时，数字时钟选择 1024HZ 作为扫描时钟，用四个拨动开关做为输入，当四个拨动开关置为一个二进制数时，在数码管上显示其十六进制的值。四、实验步骤 1、打开QUARTUSI 软件，新建一个工程。 2、建完工程之后，再新建一个 VHDL File ，打开VHDL 编辑器对话框。 3、按照实验原理和自己的想法，在 VHDL 编辑窗口编写 VHDL 程序，用户可参照光盘中提供的示例程序。 4、编写完VHDL 程序后，保存起来。方法同实验一。 5、对自己编写的VHDL 程序进行编译并仿真，对程序的错误进行修改。 6、编译仿真无误后，根据用户自己的要求进行管脚分配。分配完成后，再进行全编译一次，以使管脚分配生效。 7、根据实验内容用实验导线将上面管脚分配的 FPGA f 脚与对应的模块连接起来。如果是调用的本书提供的 VHDL 代码，则实验连线如下： CLK FPGA 寸钟信号，接数字时钟 CLOCK3并将这组时钟设为 1024HZ 。由于七段数码管公共端连接到 I b ，当数码管的中的那一个段被输入高电、 e 、 d 、 c 、 b 、 a 的

4位七段数码管循环显示

课程报告课程新型单片机实践题目4位7段数码管二级学院班级姓名学号指导教师设计时间

常州工学院《新型单片机》设计任务书学院：专业：班级：

七段数码管循环显示

（封面）天津理工大学中环信息学院电子技术课程设计设计题目：七段数码管循环显示控制电路设计姓名：诸钦峰学号：11160014 系别：电子信息工程系专业班级：物联网1班开始日期： 2013年6月24日完成日期2013 年07月01日指导教师：彭利标成绩评定等级

天津理工大学中环信息学院课程设计任务书系别：电子信息工程系班级：物联网1班姓名：诸钦峰学号：11160014 本表附在课程设计说明书的目录之后。

天津理工大学中环信息学院课程设计成绩评定表系别：电子信息工程系班级：物联网1班姓名：诸钦峰学号：11160014 本表附在课程设计任务书之后。

目录一、设计意义 (4) 二、主要任务 (5) 2.设计方案比较 (5) 三、电路组成框图 (8) 1.数列循环电路的设计 (8) 2.序列显示电路的设计 (8) 2.1十进制自然数序列的显示电路 (8) 2.2奇数序列显示电路 (9) 2.3偶数序列显示电路 (9) 2.4音乐序列显示电路 (10) 3.脉冲产生电路的设计 (11) 4.二分频电路的设计 (11) 四、电路原理图 (12) 五、各电路的仿真测试 (14) 1.脉冲产生电路的仿真 (15) 2.二频分电路的仿真 (16) 六、元件清单 (16) 七、总结 (16)

一、设计意义这次的课程设计主要是用计数器来实现的,这个七段数码管循环显示控制电路设计的实质就是要产生一系列有规律的数列, 然后通过一个七段数码管显示出来。这里使用的只要就是计数器, 计数器在时序电路中应用的很广泛,它不仅可以用于对脉冲进行计数,还可用于分频,定时,产生节拍脉冲以及其他时序信号。运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。而这次的内容还包括分电路图的整合,使这个七段数码管能够按照要求那个依次输出自然序列,奇数序列,偶数序列还有音乐序列。为了实现这个循环输出的功能,在设计的时候还用到了一个以为寄存器,可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况, 可以让四个计数器依次工作,就可以达到要求的依次循环输出数列。最后还有一个部分就是脉冲的产生基于多谐振荡器可以产生方波,就可以利用它来产生脉冲信号了。而这个多谐振荡器采用的是 555 定时器来完成的。这个设计基本上就是由以上三个部分连接在一起组成的。 1、基本方案框图计数器输出信号，将信号给译码器和脉冲信号再由脉冲信号和译码器分别编成自然序列，奇数序列，偶数序列和音乐序列，最后由数码管显示出来。图1 七段数码管显示的基本方框图

7段数码管实验报告

EDA 实验报告实验名称： 7段数码管控制接口学院：信息工程学院专业： 11级电子信息工程2班年级、班： 2009级2班学生姓名：王璐指导教师：郭华 2014 年 6 月24 日

7段数码管控制接口一、实验要求。用设计一个共阴7 段数码管控制接口，要求：在时钟信号的控制下，使 6 位数码管动态刷新显示0—F，其中位选信号为8-3 编码器编码输出。二、实验内容。在实验仪器中，8 位7 段数码显示的驱动电路已经做好，并且其位选信（SEL[7..0]）为一3-8 译码器的输出，所以我们在设计7 段数码管控制接口时，其位选信号输出必须经8-3编码。显示控制器的引脚图如图40-1：图1 图中CP 为时钟输入端，SEGOUT[7..0]为段驱动输出；SELOUT[2..0]为位选信号输出；NUMOUT[3..0]为当前显示的数据输出。图40-2 7段显示控制器仿真波形图从图40-2可以看出，6位数码管是轮流点亮的，我们以NUMOUT=1 这段波形为参考：当SELOUT为000时，点亮第一位显示器，显示的数字为1，同时，NUMOUT 输出的数据也为“0001”。同理，当SELOUT 为001 时，点亮第二位显示器，显示数字为1，直到 6 位显示器全都显示完毕，等待进入下一个数字的显示。同时，还有一个问题不可忽视，位扫描信号的频率至少需要多少以上，才能使显示器不闪烁？简单的说，只要扫描频率超过眼睛的视觉暂留频率24HZ以上就可以达到点亮单个显示，却能享有6个同时显示的视觉效果，而且显示也不闪烁。当我们输入频率为5MHZ时，我们通过加法计数器来产生一个约300HZ 的信号，并且由它来产生位选信号，请参考下面程序段：

七段数码管的动态显示

七段数码管的动态显示 1、实验内容：数码管的动态显示利用实验板上的某四位数码管依次显示16 进制的0000~FFFF。为实现功能重用的目的，我们仍然将系统划分为几个部分：（1）时钟分频模块：将开发板上的50MHz 高速时钟进行分频产生一个5Hz 的时钟用于计数。（2）计数模块：实现从0000~FFFF 的计数功能。用4位十六进制数来实现，其中15‐12 位表示十六进制数的最高位，11‐8 位表示次高位，7‐4 位表示次低位，3‐0位表示最低位（3）数码管动态显示模块：将计数模块的输出作为显示字符的输入值，分时送出相应段码，实现数码管的动态显示效果。 2、参考程序： module SegDynamicDisp(CLK,rst_n,SEG0,SEG1,SEG2,SEG3);//数码管动态显示模块? input CLK; input rst_n; output [7:0]SEG0;//定义输出数码管0的段码带 output [7:0]SEG1;//定义输出数码管1的段码带 output [7:0]SEG2;//定义输出数码管2的段码带 output [7:0]SEG3;//定义输出数码管3的段码带 //.............................................................. reg [7:0]SEG0;//定义输出数码管0的段码带 reg [7:0]SEG1;//定义输出数码管1的段码带 reg [7:0]SEG2;//定义输出数码管2的段码带 reg [7:0]SEG3;//定义输出数码管3的段码带 //.................................................................. parameter seg0=8'hC0, seg1=8'hF9, seg2=8'hA4, seg3=8'hB0, seg4=8'h99, seg5=8'h92, seg6=8'h82, seg7=8'hF8,

七段LED数码管显示电路设计(精)

实验七七段LED数码管显示电路设计一、实验目的 1.学习EDA软件的基本操作 2.学习使用原理图进行设计输入 3.初步掌握软件输入、编译、仿真和编程的过程 4.学习实验开发系统的使用方法二、实验说明本实验通过七段LED数码管显示电路的设计，初步掌握EDA 设计方法中的设计输入、编译、综合、仿真和编程的基本过程。七段LED数码管显示电路有四个数据输入端（D0-D3），七个数据输出端(A-G。三、实验要求 1、完成七段LED数码管显示电路的原理图输入并进行编译 2、对设计的电路经行仿真验证 3、编程下载并在实验开发系统上验证设计结果四、实验步骤 1、新建工程 2、新建Verilog HDL文件 3、在文本输入窗口键入代码 4、保存HDL文件

5、编译文件直至没有错误 6、新建波形文件 7、添加观察信号 8、添加输入激励，保存波形文件 9、功能仿真七段LED数码管显示电路真值表：输入D3D2D1D0G F E D C B A 000000111111 100010000110 200101011011 300111001111 401001100110 501011101101 601101111101 701110001111 810001111111

910011101111 A10101110111 B10111111100 C11001111001 D110111011110 E11101111001 F11111110001五、电路原理图啊Verilog代码描述： module qiduan(data_in,data_out; input [3:0]data_in; output [6:0]data_out; reg [6:0]data_out; always @(data_in begin casex(data_in 4'b0000:data_out<=7'b0111111;