vivado动态数码管显示
时间: 2024-12-28 15:25:51 浏览: 70
### Vivado 中实现动态数码管显示方法
#### 设计概述
为了实现在 EGO1 开发板上通过 8 位七段数码管滚动显示学号的功能,设计需考虑几个方面:时钟分频、数据缓存以及控制信号生成。此过程涉及到 Verilog 编写及时序逻辑的设计。
#### 主要模块分析
##### 时钟分频器
由于大多数 FPGA 的工作频率较高而实际应用中可能只需要较低的工作频率来更新数码管的内容,因此需要构建一个简单的二进制计数器作为时钟分频电路[^1]:
```verilog
module clk_divider(
input wire sys_clk, // 输入系统时钟
output reg div_clk // 输出分频后的慢速时钟
);
parameter DIVISION = 50_000; // 定义分频系数
reg [19:0] count;
always @(posedge sys_clk) begin
if (count >= DIVISION - 1)
count <= 0;
else
count <= count + 1'b1;
end
assign div_clk = (count == DIVISION / 2); // 当计数值达到一半时翻转输出
```
##### 数据缓冲区与索引控制器
考虑到要连续不断地循环播放字符串信息,在这里可以采用双端口 RAM 或者使用多个寄存器链表的形式存储待显示的数据序列,并设置指针变量指向当前正在处理的位置。
##### 控制单元
针对 74HC595 移位寄存器特性,当 SH_CP 上升沿到来之前 DS 应该已经准备好下一个比特的信息;所以在每次准备发送新一位前都要先拉低 ST_CP 并等待一段时间再释放它以便完成锁存操作[^2]。具体来说就是利用状态机配合定时器来协调各部分动作顺序。
#### 关键代码片段展示
以下是用于驱动单个 74HC595 芯片并最终点亮相应 LED 段的部分源码示例:
```verilog
// ...省略其他定义...
initial begin : init_data_buffer
data_buf = "HEULJY2019040509"; // 初始化数据缓冲区内容
end
always @(*) begin : shift_register_control
case(state)
IDLE: begin
sh_cp_o = 0;
ds_o = seg_code[data_ptr];
next_state = LOAD_DATA;
end
LOAD_DATA: begin
sh_cp_o = 1;
st_cp_o = 0;
next_state = LATCHING;
end
LATCHING: begin
st_cp_o = 1;
next_state = DELAY;
end
default: next_state = IDLE;
endcase
end
// ...更多细节...
```
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