1基礎理論部分

led數(shù)碼管是由多個發(fā)光二極管封裝在一起組合的“8”字型的器件，引線內(nèi)部已經(jīng)完成，如下圖10.1所示，圖10.2為實物圖。

圖10.1 數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)

那么我們想要控制數(shù)碼管的亮滅，其實也就是控制發(fā)光二極管的亮滅，分別用高低電平去控制。對于數(shù)碼管來說，讀者若是學過單片機及其他MCU的話，其實都知道數(shù)碼管的控制有兩個信號是比較重要的，一個是段選信號，一個是位選信號，位選信號是針對有多個數(shù)碼管時，需要控制哪一個數(shù)碼管發(fā)亮，段選就是控制數(shù)碼管顯示什么數(shù)字。

那么在購買數(shù)碼管的時候，往往買回來時上面沒有標注各引腳信息。這時不要慌，首先你購買時要分清共陽極還是共陰極數(shù)碼管，共陽極和共陰極數(shù)碼管電路示意圖如圖10.2所示。然后可以利用萬用表打到“二極管”檔位，然后萬用表正極接觸數(shù)碼管一個引腳，負極去挨個觸碰其他引腳，直到數(shù)碼管發(fā)亮時，可以記錄對應的引腳信息即可。

圖10.2 數(shù)碼管共陽和共陰極電路圖

1.1 靜態(tài)顯示

靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個I/O端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅(qū)動。

1.2 動態(tài)顯示

動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制。

2 Verilog代碼實現(xiàn)部分

現(xiàn)在要實現(xiàn)數(shù)碼管的靜態(tài)顯示功能，從0加到f，時間間隔為1s。封裝接口為

2.1 smg_control模塊

上述是整個模塊的聲明，并且調(diào)用了smg_param.v的文件，用于數(shù)碼管解碼參數(shù)的設置，關(guān)于include的用法可以參考其他語法書籍。

兩個計數(shù)器，一個用于實現(xiàn)時鐘計數(shù)1s，一個用于數(shù)碼管編解碼計數(shù)控制。

上述是實現(xiàn)數(shù)碼管解碼部分，注意smg_param.v中參數(shù)調(diào)用的方法。

2.2 smg_param模塊

3 Modelsim仿真部分

仿真程序很簡單，只需添加時鐘和復位信號即可。測試的腳本文件如圖10.3所示，因測試時將計數(shù)改到50，所以周期是1000ns。

圖 10.3 測試腳本文件