【两周学会FPGA】从0到1学习紫光同创FPGA开发|盘古PGL22G开发板学习之数码管静态显示(四)
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适用于板卡型号:
紫光同创PGL22G开发平台(盘古22K)
一:盘古22K开发板(紫光同创PGL22G开发平台)简介
盘古22K开发板是基于紫光同创Logos系列PGL22G芯片设计的一款FPGA开发板,全面实现国产化方案,板载资源丰富,高容量、高带宽,外围接口丰富,不仅适用于高校教学,还可以用于实验项目、项目开发,一板多用,满足多方位的开发需求。
二:实验目的
了解数码管的类型和工作原理。
三:实验要求
实现四位八段数码管同时循环显示数字0~9,数字每隔1s自加1。
四:实验原理
数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。能显示4个数码管叫四位数码管。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);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。


对共阴极数码管来说,其 8 个发光二极管的阴极在数码管内部全部连接在一起,所以称“共阴”,而阳极独立。对共阳极数码管来说,其 8 个发光二极管的阳极在数码管内部全部连接在一起,所以称“共阳”,而阴极独立。以共阳极数码管为例,当我们想让数码管显示数字“8”,可以给 a、b、c…g 七个引脚送低电平,数码管就显示“8”,显示数字“1”,就给 b、c 引脚低电平,其余引脚(除公共端)给高电平,数码管就显示“1”。当多位数码管应用于某一系统时,为了减少数码管占用的 I/O 口,将其段选(数码管的 a、b、c 等引脚)连接在一起,而位选(数码管的公共端)独立控制。这样我们可以通过位选信号控制哪几个数码管亮,而且在同一时刻,位选选通的所有数码管上显示的数字始终都是一样的,因为它们的段选是连接在一起的,所以送入所有数码管的段选信号都是相同的,数码管的这种显示方法叫做静态显示。对于静态显示还有一种是数码管的每一个码段都由一个单独的 I/O 端口进行驱动,其优点是编程较为简单,显示亮度较高;缺点是占用 I/O 较多,当数码管较多时,必须增加译码驱动器进行驱动,或使用串口转并口芯片来拓展端口。因而对于多位数码管的使用,一般都采用前一种方式进行电路设计,这种电路设计更为方便的是以动态方式驱动数码管。动态显示与静态显示的区别关键在于位选的控制。
五:实验源码设计
首先定义模块的输入输出。

然后通过一个计数器来控制数字的切换(即每隔1s自加1)。

通过一个case语句来控制数码管段选输出的数字。注意每个数字对应的段选变量display(a~g和dp)根据引脚配置的不同而变化,实际情况要根据原理图上的引脚分配来定。

由于本次实验为静态显示,故只需要对位选全部使能,段选随着数字的自加而变化即可。


*盘古PGL22G开发板
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