EDA数码管课程设计八位数码管显示电路的设计.doc

PAGE PAGE 24 PAGE 1 《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 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2012年 6月10日至2012年 6月23日 华中科技大学武昌分校  《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阳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 硬件资源 元件引脚 EP3C引脚序号 电路使用说明 LED 数码显示 A 133 该部分电路为固定电路。 使用LED数码显示时请按照器件引脚分配表进行引脚分配后再下载到芯片中。 B 135 C 136 D 137 E 138 F 141 G 142 Dp 128 74LS138 S1 125 S2 126 S3 127 3、LED连接图 4、课程设计使用设备 （1）EDA及SOPC综合实验平台； （2）导线若干； （3）PC机； （4）Quartus II开发工具软件。 四、要求的设计成果 （1）根据控制要求设计硬件电路原理图。 （2）编写用于系统仿真的VHDL源程序。 （3）系统仿真及验证结果。 （4）编写《EDA技术及应用课程设计》报告，课程设计报告内容包括： ① 设计方案、课程设计过程和设计思想、方法、原理。 ② 画出系统的原理图。 ③ VHDL语言程序及仿真波形。 ④ 参考资料、参考书及参考手册。 ⑤ 其他需要说明的问题，例如操作说明、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。 ⑥ 《可编程控制器技术课程设计》报告可以手写，也可以用电脑编排打印，报告格式按照《华中科技大学武昌分校课程设计管理办法》执行。课程设计报告要求内容正确完整，图表清晰，叙述简明，语句通顺，字数不得少于2000汉字。 ⑦ 课程设计报告按封面、任务书、设计说明书、图纸、实物照片贴页（实物照片贴在A4复印纸上）、成绩评定表的顺序装订。 目 录 摘要 1. 课程设计题目及要求1 1.1 设计题目1 1.2 LED显示器的动态扫描驱动电路. 1 1.3 设计方案论证1 2. LED显示器动态扫描驱动电路各单元电路设计 3 2.1 计数器与译码器的设计3 2.2 一位共阳极LED动态驱动电路设计4 2.3 七段数码管的设计5 3. LED显示器动态扫描系统设计7 3.1 整体电路图及工作原理7 3.2 VHDL程序设计7 3.3电路参数计算10 4. Quartus运行调试12 4.1时序仿真12 4.2硬件逻辑验证13 4.3 调试结果分析13 4.4调试中出现的问题及解决方法14 5. 设计总结15 6. 参考文献16 摘要 本文通过一个3-8译码器电路，将输入的4位2进制数转换为与LED显示对应的8位段码，位码就是LED的显示使能端，对于共阳级的LED而言，高电平使能。要使8个数码管动态扫描显示，就是把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，