文档介绍：第9章电子电路的VHDL综合设计
本章给出了12个综合设计实例,其中前8个设计实例涉及到电子设计系统常用的显示功能(如LED数码管显示、点阵显示及液晶显示)、键盘输入功能、模/数和数/模转换控制功能,以及信息传输过程中用到的同步编/解码和差错控制编码。后面4个综合性的设计实例,如任意波形信号发生器、密码锁、多功能闹钟和音乐演奏发生器作为电子设计大赛的部分功能也会经常涉及到。每一个设计实例都给出了仿真图和在硬件平台上验证时的导线连接,若读者的硬件平台和作者的不一样,读者只需读懂实例代码,然后对代码作适当的修改及导线连接的修改即可。
本章由简入深的介绍方式,能帮助读者及时地巩固前面章节所学的VHDL语言知识,相信当读者把这些项目全部训练完后,其设计能力会得到大大的提高。
六位数码动态扫描显示电路的设计
数码管动态扫描显示原理
多位LED数码管显示可以分为静态和动态显示。静态显示时要求每一位数码管都应有一个数据锁存器驱动LED的a~g及小数点DP端,用于锁存各位数码管要显示的不同数据,另外,每一位数码管的公共端还需要接有效电平。显然,显示的位数越多,需要的锁存器也就越多,这样很不经济。一般多位数码管显示多采用动态扫描显示。
动态扫描显示时,将所有数码管的各个控制端(a~g、dp)并行的连接到同一数据线上,有位扫描信号控制,互不干扰。为了使各显示器显示不同的内容,先在数据线上送出第一位要显示数字或内容的段码,然后位扫描信号使得第一位数码管的公共端有效,这样第一位数码管显示相应的字符或数字,而其他各位数码管熄灭,接着熄灭第一位数码管,点亮第二位数码管,依次轮流点亮,直到最后一位被点亮,然后重复点亮第一位数码管,如此循环。当扫描的频率比较低时,数码管显示的信息会出现闪烁,但当扫描频率提高到使得每个数码管每秒的点亮次数大于24次(一般取50次以上)时,由于数码管的余晖效应及人眼的视觉暂留效应,人眼就感觉不出闪烁了,好像是多位数码管被同时点亮的。但扫描的位数过多,为了满足每位数码管的扫描频率,势必要减少每位数码管导通的时间,这样数码管显示信息的亮度将会降低。
设计要求与设计思路
设计要求:设计一个8位数码管共阴极动态扫描显示控制电路,要显示的信息比如”93434080”,其他要显示的信息读者可自行修改代码。
设计思路:该设计功能很简单,只需要三个进程即可完成该设计要求。一个进程用于产生位扫描信号;第二个进程完成对8个数码管选通扫描和送出对应位要显示的字符;而第三个进程完成显示的字符或数字到7段字型码的译码输出。
 VHDL代码设计
library ieee;
use ;
use ;
entity ledscan is
port(clk:in std_logic;
sg:out std_logic_vector(6 downto 0);--段控制信号输出
bt:out std_logic_vector(2 downto 0));--位控制信号输出
end ledscan;
architecture one of ledscan is
t8:std_logic_vector(2 downto 0);
signal A:integer range 0 to 15;
begin
P1:process(clk)
begin
if clk'event and clk='1' then
cnt8<=cnt8+1;
end if;
end process P1;
P2:t8)
begin
t8 is
--8位显示的数为93434080,这8位数可以根据需要灵活改变
when "000"=>bt<="000";A<=9;
when "001"=>bt<="001";A<=3;
when "010"=>bt<="010";A<=4;
when "011"=>bt<="011";A<=3;
when "100"=>bt<="100";A<=4;
when "101"=>bt<="101";A<=0;
when "110"=>bt<="110";A<=8;
when "111"=>bt<="111";A<=0;
when others =>null;
end case;
end process P2;
P3:process(A) --十六进制数转换成共阴极字形码的译码电路
begin
case A is
when 0 =>sg<="0111111";
when 1 =>sg<=