FPGA-05静态数码管显示

数码管的内部图：spa

（1）实验任务设计

使用FPGA开发板上的6位数码管以静态方式依次显示000000、1111十一、222222至FFFFFF，结束后继续从000000开始计数，每0.5s变化一次。code

（2）硬件设计blog

使用的是6位共阳数码管。增长FPGA输出信号的驱动能力，使用开发

（3）程序设计input

根据实验任务，咱们能够大体规划出系统的控制流程：首先咱们须要一个静态数码管显示模块在数码管上显示数据，其次须要一个计时模块每当计时到0.5s时改变数码管显示的数值。由此画出系统的功能框图以下所示：程序设计

顶层模块中例化两个模块，计时模块和数码管显示模块，实现模块之间的交互，计时模块将计时到0.5s时的标志信号flag传递给数码管静态显示模块，数码管静态显示模块接收到此信号时显示的数值增长1。class

计时模块（time_count）：计时模块对系统时钟进行计数，当计时到给定值（此处指0.5s）时输出标志信号。module

数码管静态显示模块（seg_led_static）：数码管静态显示模块在数码管上以静态方式显示数值。bfc

module timer(
	input sys_clk,
	input sys_rst_n,
	
	output reg flag
);
parameter MAX_NUM = 25000_000;
reg [24:0] count;

always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)begin
	if(!sys_rst_n)begin
			flag  <= 1'b0;
			count <= 24'b0;
	end
	else if(count < MAX_NUM - 1'b0)begin
		flag  <= 1'b0;
		count <= count + 1'b1;
	end
	else begin
		flag  <= 1'b1;
		count <= 24'b0;
	end
end
endmodule

module seg_led_static(
	input sys_clk,
	input sys_rst_n,
	input add_flag,
	
	output reg [5:0] sel,
	output reg [7:0] seg_led
);
reg [3:0] num;

//控制数码管位选信号（低电平有效），选中全部的数码管
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)begin
	if(!sys_rst_n)
		sel <= 6'b111111;
	else
		sel <= 6'b000000;
	
end
//每次通知信号到达时，数码管显示的十六进制数值加1
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)begin
	if(!sys_rst_n)
		num <= 4'h0;
	else if(add_flag)begin
		if(num < 4'hf)
			num <= num + 1'b1;
		else
			num <= 4'h0;
	end
	else
		num <= num;
end
//根据数码管显示的数值，控制段选信号
always @ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin
    if (!sys_rst_n)
        seg_led <= 8'b0;
    else begin
        case (num)
            4'h0 :    seg_led <= 8'b1100_0000;
            4'h1 :    seg_led <= 8'b1111_1001;
            4'h2 :    seg_led <= 8'b1010_0100;
            4'h3 :    seg_led <= 8'b1011_0000;
            4'h4 :    seg_led <= 8'b1001_1001;
            4'h5 :    seg_led <= 8'b1001_0010;
            4'h6 :    seg_led <= 8'b1000_0010;
            4'h7 :    seg_led <= 8'b1111_1000;
            4'h8 :    seg_led <= 8'b1000_0000;
            4'h9 :    seg_led <= 8'b1001_0000;
            4'ha :    seg_led <= 8'b1000_1000;
            4'hb :    seg_led <= 8'b1000_0011;
            4'hc :    seg_led <= 8'b1100_0110;
            4'hd :    seg_led <= 8'b1010_0001;
            4'he :    seg_led <= 8'b1000_0110;
            4'hf :    seg_led <= 8'b1000_1110;
            default : seg_led <= 8'b1100_0000;
        endcase
    end
end

endmodule

顶层模块

module segdisplay (
    input               sys_clk  ,       // 系统时钟
    input               sys_rst_n,       // 系统复位信号（低有效）

    output    [5:0]     sel      ,       // 数码管位选
    output    [7:0]     seg_led          // 数码管段选

);

//parameter define
parameter  TIME_SHOW = 25'd25000_000;    // 数码管变化的时间间隔0.5s

//wire define
wire       add_flag;                     // 数码管变化的通知信号

//*****************************************************
//**                    main code
//*****************************************************

//每隔0.5s产生一个时钟周期的脉冲信号
//每隔0.5秒改变数码管显示的数值时此参数值为0.5 × 50000000 =
25000000
timer #(
    .MAX_NUM    (TIME_SHOW)
) u_timer(
    .sys_clk        (sys_clk  ),
    .sys_rst_n      (sys_rst_n),
    
    .flag           (add_flag )
);

//每当脉冲信号到达时，使数码管显示的数值加1
seg_led_static u_seg_led_static (
    .sys_clk        (sys_clk  ), 
    .sys_rst_n      (sys_rst_n),

    .add_flag   (add_flag ), 
    .sel        (sel      ),
    .seg_led    (seg_led  )
);

endmodule

（4）下载验证