实验三 数码管扫描显示电路
数码管的显示的实验报告
数码管的显示的实验报告数码管的显示的实验报告引言：数码管是一种常见的数字显示装置，广泛应用于各种电子设备中。
本实验旨在通过实际操作，了解数码管的原理和工作方式，并通过一系列实验验证其显示效果和功能。
实验一：数码管的基本原理数码管是由多个发光二极管（LED）组成的，每个发光二极管代表一个数字或符号。
通过对不同的发光二极管进行点亮或熄灭，可以显示出不同的数字或符号。
本实验使用的是共阳数码管，即共阳极连接在一起，而阴极分别连接到控制芯片的输出引脚。
实验二：数码管的驱动电路为了控制数码管的显示，需要使用驱动电路。
常见的驱动电路有共阴极驱动和共阳极驱动两种。
本实验使用的是共阳极驱动电路。
驱动电路由控制芯片、电阻和电容组成。
控制芯片通过控制输出引脚的高低电平来控制数码管的点亮和熄灭。
实验三：数码管的显示效果通过控制芯片的输出引脚，可以实现数码管的显示效果。
本实验使用的是四位数码管，可以显示0-9的数字。
通过改变控制芯片输出引脚的电平，可以控制数码管显示不同的数字。
实验中通过编写程序，使数码管显示从0到9的数字循环显示，并通过按键控制数字的增加和减少。
实验四：数码管的多位显示除了显示单个数字外，数码管还可以实现多位显示。
通过控制不同位数的数码管，可以显示更多的数字或符号。
本实验使用的是四位数码管，可以同时显示四个数字。
通过编写程序，可以实现四位数码管的多位显示，例如显示当前时间、温度等信息。
实验五：数码管的亮度调节数码管的亮度可以通过改变驱动电路中的电阻值来实现。
本实验通过改变电阻值，调节数码管的亮度。
实验中通过编写程序，通过按键控制数码管的亮度增加和减少，从而实现亮度的调节。
结论：通过本次实验，我们深入了解了数码管的原理和工作方式。
数码管可以通过驱动电路的控制，实现数字和符号的显示。
同时，数码管还可以实现多位显示和亮度调节。
数码管作为一种常见的数字显示装置，具有广泛的应用前景，可以应用于各种电子设备中。
通过进一步的研究和实践，我们可以更好地利用数码管的功能，满足不同应用场景的需求。
数码管动态显示实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作，让学生掌握数码管动态显示的原理，了解数码管动态扫描显示电路的设计方法，提高学生使用Verilog HDL进行层次化设计电路的能力。
通过实训，学生能够理解并应用动态扫描显示数码管、数据选择器及其信号分配方法，同时熟悉使用可编程芯片（如FPGA/CPLD）控制多位动态扫描数码管的显示。
二、实训环境1. 实训设备：FPGA开发板、数码管、信号源、示波器等。
2. 软件工具：Quartus II、ModelSim等。
3. 实训教材：相关电子设计教材、Verilog HDL编程指南。
三、实训原理数码管动态显示技术是利用人眼的视觉暂留效应，通过快速切换显示不同的数码管，使观察者感觉多个数码管同时显示。
具体原理如下：1. 数码管结构：数码管由若干个LED段组成，通过点亮不同的段来显示数字或字符。
2. 共阳/共阴数码管：数码管分为共阳和共阴两种类型。
共阳数码管的阳极连接在一起，共阴数码管的阴极连接在一起。
3. 动态扫描：通过控制每个数码管的点亮和熄灭，实现多位数码管的动态显示。
4. 数据选择器：用于选择要显示的数字或字符对应的段编码。
四、实训过程1. 设计3位数码管动态扫描显示电路：- 使用Verilog HDL设计数码管显示模块，包括段编码生成、位选控制、时钟分频等。
- 设计数据选择器，用于选择要显示的数字或字符对应的段编码。
- 设计主控制器，用于控制动态扫描的时序。
2. 实现显示功能：- 将学号的后3位数字输入到数码管显示电路中。
- 使用可编程芯片（如FPGA/CPLD）实现电路的编译和下载。
3. 提高性实验：- 增加一个功能切换控制开关，实现数码管显示数字的自动循环移位。
- 设计其他显示功能，如显示不同的字符或图案。
4. 实验测试：- 使用示波器观察数码管显示电路的时序信号，确保电路正常工作。
- 使用Quartus II进行仿真测试，验证电路的功能。
五、实验结果与分析1. 3位数码管动态扫描显示电路：- 成功实现了学号后3位数字的动态显示。
数电实验报告数码管显示控制电路设计
数电实验报告数码管显示控制电路设计实验目的：设计一个数码管显示控制电路，实现对数码管的显示控制。
实验器材：数码管、集成电路、电阻、开关、电源等。
实验原理：数码管是一种用它们来显示数字和字母的一种装置。
它由几个独立的发光二极管组成，每个数字由不同的发光二极管的组合表示。
对数码管的显示控制通常使用多路复用技术实现，即通过控制数码管的分段和共阴极或共阳极来实现不同数字的显示。
实验步骤：1.确定数码管的类型和接线方式。
本实验中使用共阳数码管，数码管共阳极通过电阻连接到正极电源。
2.选取适当的集成电路作为显示控制电路。
本实验中选择CD4511作为显示控制芯片，它可以实现对4位共阳数码管的显示控制。
3.连接电路。
将4位共阳数码管的阳极分别连接到CD4511芯片的A、B、C和D端口，共阴极连接到电源正极。
将CD4511芯片的输入端口IN1、IN2、IN3和IN4连接到微控制器的输出端口，控制微控制器输出的电平来选通不同的数码管。
4.设置微控制器的输出。
通过编程或手动设置微控制器的输出端口来控制数字的显示。
根据需要显示的数字，将相应的输出端口设置为高电平，其余端口设置为低电平。
通过适当的延时控制，便可以实现数字的连续显示。
实验结果与分析：经过上述步骤完成电路搭建后，我们可以通过改变微控制器的输出端口来控制数码管的显示。
当我们设置不同的输出端口为高电平时，相应的数码管会显示对应的数字。
通过适当的延时控制，我们可以实现数字的连续显示，从而实现对数码管的显示控制。
实验结论：通过本次实验，我们成功地设计并实现了一个数码管显示控制电路。
通过对微控制器输出端口的控制，我们可以实现对数码管的数字显示控制。
这对于数字显示系统的设计和开发具有重要意义。
实验心得：通过本次实验，我对数码管的显示控制有了更深入的了解。
数码管作为一种常见的数字显示装置，广泛应用于各种电子设备中。
掌握其显示控制原理和方法对于电子技术爱好者来说至关重要。
通过实际操作，我对数码管显示控制电路的设计和实现有了更深入的认识，同时也提高了我对数字显示系统的理解和设计能力。
数码管显示实验 实验报告
数码管显示实验实验报告一、实验目的本次数码管显示实验的主要目的是深入了解数码管的工作原理和显示控制方式，通过实际操作掌握数码管与微控制器的接口技术，并能够编写相应的程序实现各种数字和字符的显示。
二、实验原理数码管是一种由多个发光二极管组成的显示器件，常见的有共阴数码管和共阳数码管两种类型。
共阴数码管是将所有发光二极管的阴极连接在一起，当阳极接高电平时，相应的二极管发光；共阳数码管则是将所有发光二极管的阳极连接在一起，当阴极接低电平时，相应的二极管发光。
在控制数码管显示时，通常采用动态扫描的方式，即依次快速地给每个数码管的段选端送入相应的字形码，同时使位选端选通对应的数码管，利用人眼的视觉暂留效应，使人看起来好像所有数码管同时在显示。
三、实验设备与材料1、实验开发板2、数码管模块3、杜邦线若干4、电脑5、编程软件四、实验步骤1、硬件连接将数码管模块与实验开发板进行连接，确定好段选和位选引脚的连接。
检查连接是否牢固，确保电路无短路或断路现象。
2、软件编程打开编程软件，选择相应的开发板型号和编程语言。
定义数码管的段选和位选引脚。
编写控制程序，实现数字 0 到 9 的循环显示。
3、编译与下载对编写好的程序进行编译，检查是否有语法错误。
将编译成功的程序下载到实验开发板上。
4、观察实验现象接通实验开发板的电源，观察数码管的显示情况。
检查显示的数字是否正确，显示的亮度和稳定性是否符合要求。
五、实验结果与分析1、实验结果数码管能够正常显示数字 0 到 9，并且能够按照设定的频率循环显示。
显示的数字清晰、稳定，没有出现闪烁或模糊的现象。
2、结果分析程序编写正确，能够准确地控制数码管的段选和位选信号，实现数字的显示。
动态扫描的频率设置合理，既保证了显示的稳定性，又不会出现明显的闪烁。
六、实验中遇到的问题及解决方法1、问题数码管显示出现闪烁现象。
解决方法调整动态扫描的频率，增加扫描的速度，减少每个数码管的点亮时间，从而减轻闪烁现象。
三位数码管扫描显示电路实验报告
电子实验一 实验报告实验日期： 2013 年 10 月 16 日学 号： 201208010224 姓 名：曾浩然实验名称： 三位数码管扫描显示电路总 分：实验设计方案实验框图：文字说明：该实验采用的软件工具是Quartus II 软件仿真平台，采用的硬件平台是Altera EPF10K20TI144_4的FPGA 试验箱。
多位数码管显示电路由显示字符的段选信号和选通数码管的位选信号控制。
各位数码管共用8位段选信号的电路结构使得同一时刻选通的所有数码管显示相同字符。
通过采用动态扫描现实方式，可以“同时”显示出多位数码管的字符。
只要每位数码管显示间隔足够短，再加上人眼视觉暂留效应及数码管余辉特性，人眼观察多位数码管“同时”显示本位字符。
为了控制数码管的扫描显示，设计了4个模块，分别为模4计数器、3选1多路选择器、2-3译码电路和七段译码器。
最后在顶层电路图里将他们连接起来，实现数码管的动态扫描显示。
各模块作用：● 模4计数器通过接收时钟的脉冲电压，输入信号00，01，10，11.● 2-3译码电路接收模4计数器的信号，并输出100，010，001的信号，用以控制数码管的位选扫描。
● 3选1多路选择器接收模4计数器的信号以及电平按键的信号，用来扫描3组电平按键的信号并选择输出其中一组。
● 七段译码器接收3选1多路选择器的输出的电平按键信号，转化为7位二进制码输出，用以控制数码管的段选。
另外，还添加了一些非门和输入输出，使其它数码管处于熄灭状态。
selCounter4decoder2-3notmux4_3_1decoder_7_partclk seldin0 din1 din2bsgdoutqa qb qc qd qe qf qg顶层电路图：功能验证波形图：数据记录：0-50ns50-100ns100-150ns150-200ns200-250ns din0D D D D Ddin122222din233333qabcdefg01111010111101011110111011011101101250-300ns300-350ns350-400ns400-450nsdin0D D D Ddin12222din23333qabcdefg1111001111100111110011111001仿真结论：波形仿真逻辑功能验证正确，符合电路设计的预期的现象。
数码管显示和键盘扫描实验资料
实验三LED数码管动态显示及4 X4 键盘控制实验一、实验目的1．巩固多位数码管动态显示方法。
2．掌握行扫描法矩阵式按键的处理方法。
3．熟练应用AT89S52学习板实验装置，进一步掌握keil C51的使用方法。
二、实验内容使用AT89S52学习板上的4位LED数码管和4 X 4矩阵键盘阵列做多位数码管动态显示及行扫描法键盘处理功能实验。
用P0口做数据输出，利用P1做锁存器74HC573的锁存允许控制，编写程序使4位LED数码管按照动态显示方式显示一定的数字；按照行扫描法编写程序对4 X 4矩阵键盘阵列进行定期扫描，计算键值并在数码管上显示。
三、实验系统组成及工作原理1．4位LED数码管和4 X 4矩阵键盘阵列电路原理图2.多位数码管动态显示方式a b c d e f g dp com a b c d e f g dpcoma b c d e f g dpcoma b c d e f g dpcomD0IO(2)IO(1)说明4位共阴极LED动态显示3456数字的工作过程首先由I/O口（1）送出数字3的段选码4FH即数据01001111到4个LED共同的段选线上，接着由I/O口（2）送出位选码××××0111到位选线上，其中数据的高4位为无效的×，唯有送入左边第一个LED的COM端D3为低电平“0”，因此只有该LED的发光管因阳极接受到高电平“1”的g、d、c、b、a段有电流流过而被点亮，也就是显示出数字3，而其余3个LED因其COM端均为高电平“1”而无法点亮；显示一定时间后，再由I/O口（1）送出数字4的段选码66H即01100110到段选线上，接着由I/O 口（2）送出点亮左边第二个LED的位选码××××1011到位选线上，此时只有该LED的发光管因阳极接受到高电平“1”的g、f、c、b段有电流流过因而被点亮，也就是显示出数字4，而其余3位LED不亮；如此再依次送出第三个LED、第四个LED的段选与位选的扫描代码，就能一一分别点亮各个LED，使4个LED从左至右依次显示3、4、5、6。
三维数码管扫描显示实验报告
实验报告实验日期：2013 年10 月9 日学号：姓名：实验名称：三维数码管扫描显示总分：实验设计方案：1.原理图三维数码管扫描显示电路原理：设计出模4计数器、三选一多路选择器和2-3译码器，并由这三个模块和7段译码器设计3位数码管扫描显示电路。
模4计数器：对4取模，输入信号的频率被4分频。
三选一多路选择器：通过控制电路实现3路4位数据的选择输出。
2-3译码器：data输入为00时，译出seg为100；data输入为01时，译出seg为010；其他情况译为001。
2.功能验证波形图：数码管扫描显示电路scan_led3延时时序仿真波形描述：方形波，din0,din1,din2,bsg,qa~qg逻辑关系正确，时序仿真延时。
仿真结论：Bsg逻辑输出：100-010-001-100-010······，逻辑关系正确。
qa~qg逻辑输出：0110000-1101101-1111001-0110000-······，逻辑关系正确。
3.硬件验证芯片分配：FLEX10K-EPF10K20TI144-4管脚分配：clk：125；din2[3..0]：72, 73, 78, 79;din1[3..0]：82, 83, 92, 95;din0[3..0]：86, 87, 88, 89;bsg[2..0]：100, 101, 102;qa~qg：51, 49, 48 ,47, 46, 44, 43.4.实验日志：2013年10月9号Q1：count4编译时出现2error,1warningA1:原因是课本不够清楚，把q[1..0]看成了q[1.0].改了之后error没了。
2013年10月11号Q1：创建各分模块的符号文件.bsf时，不能创建mux4_3_1.bsf？A1：原因是没打开mux4_3_1.vhd文件。
数码管扫描显示控制器设计与实现——北京邮电大学数字电路实验报告
北京邮电大学实验报告实验名称:数码管扫描显示控制器设计与实现学院: 信息与通信工程学院班ﻩ级： 2０10２1１123姓名: XXX学ﻩ号：XXXＸＸXXX日期: 2０1２年4月20日目录一.实验目的 .................................................................................. 错误!未定义书签。
二．实验所用仪器及元器件ﻩ错误!未定义书签。
三.实验任务要求........................................................................... 错误!未定义书签。
四．实验设计思路及过程ﻩ3１．实验原理 (3)２．设计思路ﻩ错误!未定义书签。
3.VHＤＬ代码ﻩ4五.仿真波形及分析ﻩ81.仿真波形 (8)2.波形分析ﻩ9六.故障及问题分析 (9)１.频率设置问题ﻩ92．触发问题 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
七.本实验总结与结论ﻩ错误!未定义书签。
八．学期总结ﻩ错误!未定义书签。
一．实验目的1.掌握VHDＬ语言的语法规范,掌握时序电路描述方法2.掌握多个数码管动态扫描显示的原理及设计方法二.实验所用仪器及元器件1.计算机2.直流稳压电源3.数字系统与逻辑设计实验开发板三．实验任务要求用VＨＤL语言设计并实现六个数码管串行扫描电路，要求同时显示0，1,２，3，4，5这六个不同的数字图形到六个数码管上,仿真下载验证其功能。
四．实验设计思路及过程１.实验原理为使得输入控制电路简单且易于实现,采用动态扫描的方式实现设计要求。
动态扫描显示需要由两组信号来控制:一组是字段输出口输出的字形代码,用来控制显示的字形,称为段码;另一组是位输出口输出的控制信号,用来选择第几位数码管工作，称为位码.各位数码管的段线并联,段码的输出对各位数码管来说都是相同的。
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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：
动态共阴数码管的模块：
改变“8位数字开关组(A)”的“SW8~SW5”，共有24=16种状态，即在共阴动态数码管上分别显示十六进制数0～F。
静态共阳数码管
改变“8位数字开关组(A)”的“SW8~SW5”，共有24=16种状态，即在DS7C 共阳静态数码管上显示对应的十六进制数0~F。
二．实验内容
1．实验现象与结果
（1）动态共阴数码管显示模块VHDL语言程序如下：library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
entity xdeled is
port(di:in STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
a:out STD_LOGIC;
b:out STD_LOGIC;
c:out STD_LOGIC;
d:out STD_LOGIC;
e:out STD_LOGIC;
f:out STD_LOGIC;
g:out STD_LOGIC
);
end xdeled ;
architecture a of xdeled is
begin
--<<enter your statements here>>
process(di)
type data_out is array(0 to 6)of std_logic;
variable outp:data_out;
begin
case di is
when"0000"=>outp:="1111110";
when"0001"=>outp:="0110000";
when"0010"=>outp:="1101101";
when"0011"=>outp:="1111001";
when"0100"=>outp:="0110011";
when"0101"=>outp:="1011011";
when"0110"=>outp:="1011111";
when"0111"=>outp:="1110000";
when"1000"=>outp:="1111111";
when"1001"=>outp:="1111011";
when"1010"=>outp:="1110111";
when"1011"=>outp:="0011111";
when"1100"=>outp:="1001110";
when"1101"=>outp:="0111101";
when"1110"=>outp:="1001111";
when"1111"=>outp:="1000111";
when others=>null;
end case;
a<=outp(0);
b<=outp(1);
c<=outp(2);
d<=outp(3);
e<=outp(4);
f<=outp(5);
g<=outp(6);
end process;
end a;
输入波形如下所示：
输出波形如下所示：
（2）静态数共阳码管显示模块的VHDL语言程序如下：SUBDESIGN deled
(
num[3..0]:INPUT;
a,b,c,d,e,f,g:OUTPUT;
)
BEGIN
TABLE
num[3..0]=>a,b,c,d,e,f,g;
H"0" =>1,1,1,1,1,1,0;
H"1" =>0,1,1,0,0,0,0;
H"2" =>1,1,0,1,1,0,1;
H"3" =>1,1,1,1,0,0,1;
H"4" =>0,1,1,0,0,1,1;
H"5" =>1,0,1,1,0,1,1;
H"6" =>1,0,1,1,1,1,1;
H"7" =>1,1,1,0,0,0,0;
H"8" =>1,1,1,1,1,1,1; H"9" =>1,1,1,1,0,1,1; H"A" =>1,1,1,0,1,1,1; H"B" =>0,0,1,1,1,1,1; H"C" =>1,0,0,1,1,1,0; H"D" =>0,1,1,1,1,0,1; H"E" =>1,0,0,1,1,1,1; H"F" =>1,0,0,0,1,1,1; END TABLE;
END;
输出仿真波形如下：
Symbol
2．对实验现象、实验结果的分析及其结论
1、在原理图方式中设计了两个模块，其中一个用于BCD码译码输出，转换成数码管的段码，数据输入端口为D[3..0]，输出端口A～G通过数码管驱动电路分别驱动各段来点亮动态数码管。
2、数码管上显示的值为“8位数字开关组(A)”的“SW8～SW5”所输入的8421BCD码值的数值。
3、另外一个模块使用74161计数器进行数码管显示选择设定。
74161的输入端有时钟信号CLK和复位信号RESET，输出为数码管段位译码的输入信号SS0、SS1、SS2。
4、通过改变频率可以看到数码管上的数字变化可快可慢；
教师评语及评分：
签名：年月日。