实验四 数码管显示实验
实验四：数码管显示实验
一、实验目的：
学习七段数码管显示译码器的设计，进一步了解、熟悉和掌握FPGA开发软件QuatusII的使用方法和VHDL的编程方法。二、实验内容:
smartSOPC实验箱上有2个4位动态共阳数码管LED12和LED13。本实验的内容是建立7段译码显示模块，用于控制LED数码管的动态显示。要求在smartSOPC实验箱上的数码管循环依次显示0—9，A—F共16个字符。
三、实验原理：
1.电子电路显示部分里，发光二极管（LED）、七段显示数码管、液晶显示（LCD）均是十分常见的人机接口电路。通常点亮一个LED 所需的电流在5~20mA之间，电流愈大，LED的亮度也高，相对的使用寿命也愈短。若以10mA导通电流来估算一个接5V的串接电阻值计算应为：（5－1.6）/10mA≈0.34KΩ。
2.七段显示数码管分为共阳、共阴二种极性。它们等效成八个LED相连电路。
3.共阴极七段显示器的LED位置定义和等效电路
共阴极七段显示码十六进制转换表
1.实验步骤
1）建立一个新的工程，编写VHDL程序源代码；
2）实验箱配置引脚如表2.3，在引脚适配过程中配置相应的引脚。
3）点击综合按键，对系统进行综合；
4）取出smartSOPC实验箱，接通电源（线路已连接，不需要另连线路）；
5）将程序下载到实验箱，并进行实验，观察实验结果，并分析其原因。
2.实验参考程序
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
ENTITY SLEDs IS
PORT( clk:IN STD_LOGIC;
dig:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)
seg:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));
END;
ARCHITECTURE ONE OF SLEDs IS
SIGNAL Counter:Integer RANGE 0 TO 48000000;
SIGNAL clk1:STD_LOGIC;
SIGNAL d: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
SIGNAL seg_r: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
BEGIN
PROCESS(clk)
BEGIN
IF(clk'EVENT AND clk='1') THEN
IF Counter=48000000-1 THEN counter<=0;
clk1<=Not clk1;
ELSE Counter<=Counter+1;
END IF;
END IF;
END PROCESS;
PROCESS(clk1)
BEGIN
IF(clk1'EVENT AND clk1='1') THEN
d<=d+1;
END IF;
END PROCESS;
PROCESS(d)
BEGIN
CASE d IS
WHEN X"0"=>seg_r<=X"c0";
WHEN X"1"=>seg_r<=X"f9";
WHEN X"2"=>seg_r<=X"a4";
WHEN X"3"=>seg_r<=X"b0";
WHEN X"4"=>seg_r<=X"99";
WHEN X"5"=>seg_r<=X"92";
WHEN X"6"=>seg_r<=X"82";
WHEN X"7"=>seg_r<=X"f8";
WHEN X"8"=>seg_r<=X"80";
WHEN X"9"=>seg_r<=X"90";
WHEN X"a"=>seg_r<=X"88";
WHEN X"b"=>seg_r<=X"83";
WHEN X"c"=>seg_r<=X"c6";
WHEN X"d"=>seg_r<=X"a1";
WHEN X"e"=>seg_r<=X"86";
WHEN X"f"=>seg_r<=X"8e";
WHEN OTHERS=>seg_r<=X"FF";
END CASE;
END PROCESS;
seg<=seg_r;
END;
3.实验思考
1）实现数码管的动态显示，既8个数码管分别显示0—7共8个数
解：程序如下：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
ENTITY SLEDS IS
PORT(clk: IN STD_LOGIC;
dig: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
seg: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) ); END;
ARCHITECTURE ONE OF SLEDS IS
SIGNAL Counter:Integer RANGE 0 TO 24000000; SIGNAL clk1:STD_LOGIC;
SIGNAL d:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); SIGNAL f:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0):="0000"; SIGNAL seg_r:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGIN
PROCESS(clk)
BEGIN
IF(clk'EVENT AND clk='1') THEN
IF Counter=24000-1 THEN counter<=0;
clk1<=Not clk1;
ELSE Counter<=Counter+1;
END IF;
END IF;
END PROCESS;
PROCESS(clk)
BEGIN
IF(CLK1'EVENT AND clk1='1') THEN
f<=f+1;
D<=D+1;
END IF;
END PROCESS;
process(f)
begin
case f is
WHEN X"0"=> dig<="11111110";--0
WHEN X"1"=> dig<="11111101";--1
WHEN X"2"=> dig<="11111011";--2
WHEN X"3"=> dig<="11110111";--3
WHEN X"4"=> dig<="11101111";--4
WHEN X"5"=> dig<="11011111";--5
WHEN X"6"=> dig<="10111111";--6
WHEN X"7"=> dig<="01111111";--7
WHEN OTHERS=> dig<=X"FF";
END CASE;
end process;
PROCESS(d)
BEGIN
CASE d IS
WHEN X"0"=> seg_r<=X"c0";--0
WHEN X"1"=> seg_r<=X"f9";--1
WHEN X"2"=> seg_r<=X"a4";--2
WHEN X"3"=> seg_r<=X"b0";--3
WHEN X"4"=> seg_r<=X"99";--4
WHEN X"5"=> seg_r<=X"92";--5
WHEN X"6"=> seg_r<=X"82";--6
WHEN X"7"=> seg_r<=X"f8";--7
WHEN X"8"=> seg_r<=X"80";--8
WHEN X"9"=> seg_r<=X"90";--9
WHEN X"a"=> seg_r<=X"88";--a
WHEN X"b"=> seg_r<=X"83";--b
WHEN X"c"=> seg_r<=X"c6";--c
WHEN X"d"=> seg_r<=X"a1";--d
WHEN X"e"=> seg_r<=X"86";--e
WHEN X"f"=> seg_r<=X"8e";--f
WHEN OTHERS=> SEG_R<=X"FF";
END CASE;
END PROCESS;
seg<=seg_r;
END;
2)通过按键单独控制对应的数码管进行控制，例如Key1按一下时，对应数码管的显示数值加一。
7.实验总结：
实验三 数码管显示实验
实验十九数码管显示实验 一、实验目的 1、了解数码管的显示原理； 2、掌握数码管显示的编程方法。 二、实验内容 1、编写数码管显示程序，循环显示0-F字符 三、实验设备 1、硬件： JX44B0实验板； PC机； JTAG仿真器； 2、软件： PC机操作系统（WINDOWS 2000）; ARM Developer Suite v1.2； Multi-ICE V2.2.5(Build1319)； 四、基础知识 1、掌握在ADS集成开发环境中编写和调试程序的基本过程。 2、了解ARM 应用程序的框架结构； 3、了解数码管的显示原理； 五、实验说明 1、LED显示原理 发光二极管数码显示器简称LED显示器。LED显示器具有耗电低、成本低、配置简单灵活、安装方便、耐震动、寿命长等优点，目前广泛应用于各类电子设备之中。 7段LED由7个发光二极管按“日”字排列。所有发光二极管的阳极连接在一起称共阳极接法，阴极连接在一起称为共阴极接法。一般共阴极可以不需要外接电阻。 其中各二极管的排列如上图在共阳极接法中，如果显示数字“5”，需要在a、c、d、f、g端加上高电压，其它加低电压。这样如果按照dp、g、fe、d、c、b、a的顺序排列的话对应的码段是：6DH。其它的字符同理可以得到。
2、数码管显示驱动 数码管的显示一般有动态显示和静态显示两大类，另外按照驱动方式又分串行驱动和并行驱动两种方式。串行驱动主要是提供串－并转换，减少控制线数量；并行驱动对每一个段提供单独的驱动，电路相对简单。这方面参看数字电路相关内容。 下面主要介绍静态显示和动态显示: 1）静态显示： LED数码管采用静态接口时，共阴极或共阳极节点连接在一起地或者接高电平。每个显示位的段选线与一个8位并行口线相连，只要在显示位上的段选位保持段码电平不变，则该位就能保持相应的显示字符。这里的8位并行口可以直接采用并行I/O口，也可以采用串行驱动。相应的电路如下： 很明显采用静态显示方式要求有较多的控制端（并行）或较复杂的电路（串行）。但是在设计中对器件的要求低。
硬件实验四 八段数码管显示
硬件实验四 八段数码管显示 一、实验要求 利用实验箱提供的显示电路，动态显示一行数据. 二、实验目的 1. 了解数码管动态显示的原理。 2. 了解用总线方式控制数码管显示。 三、实验线路及连线 四、实验说明 1．本实验箱提供了6 位8段码LED 显示电路，学生只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。显示共有6位，用动态方式显示。8位段码、6位位码是由两片74LS374输出。位码经MC1413或ULN2003倒相驱动后，选择相应显示位。 本实验箱中8位段码输出地址为0X004H ，位码输出地址为0X002H 。此处X 是由KEY/LED CS 决定，参见地址译码。做键盘和LED 实验时，需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。以便用相应的地址来访问。例如，将KEY/LED CS 接到CS0上，则段码地址为08004H ，位码地址为08002H 。 位选通信号 (0x002H) 段码输出 (0x004H) 数据总线
七段数码管的字型代码表如下表： 五、程序参考程序、框图
OUTBIT equ 08002h ; 位控制口 OUTSEG equ 08004h ; 段控制口 data segment LEDBuf db 6 dup(?) ; 显示缓冲 Num db 1 dup(?) ; 显示的数据 DelayT db 1 dup(?) LEDMAP: ; 八段管显示码 db 3fh, 06h, 5bh, 4fh, 66h, 6dh, 7dh, 07h db 7fh, 6fh, 77h, 7ch, 39h, 5eh, 79h, 71h data ends code segment assume cs:code, ds:data Delay proc near push ax ; 延时子程序 push cx mov al, 0 mov cx,ax loop $ pop cx pop ax ret Delay endp DisplayLED proc near mov bx, offset LEDBuf mov cl, 6 ; 共6个八段管 mov ah, 00100000b ; 从左边开始显示 DLoop: mov dx, OUTBIT mov al, 0 out dx,al ; 关所有八段管 mov al, [bx] mov dx, OUTSEG out dx,al mov dx, OUTBIT mov al, ah out dx, al ; 显示一位八段管 push ax mov ah, 1 call Delay pop ax
多位数码管动态扫描protues仿真
实验题目：多位数码管动态扫描电路设计与调试 一、实验要求与目的 1、设计要求 8位数码管显示“8.8.8.8.8.8.8.8.”，即点亮显示器所有段，持续约500ms 之后，数码管持续约1s ；最后显示“HELLO —10”，保持。 2、实验目的 1、掌握数码管动态扫描显示原理及实现方法。 2、掌握动态扫描显示电路驱动程序的编写方法。 二、设计思路 1、在Proteus 中设计仿真电路原理图。 2、在Keil C51软件中编译并调试程序，程序后缀必须是.c 。调试时生成hex 文件，确认 无误后将生成的hex 文件添加到原理图的单片机中进行仿真。 3、观察电路仿真结果对程序进行更改直至达到预期结果 三、实验原理 p2[0..3] p0[0..7]p 00p 00p 07p 06p 0605p 02p 05p 04p 04p 03p 03p 02p 02p 01p 01p 07p 23p 22p 21p 20A 15B 14C 13D 12 01122334455667798109 11 U2 7445 A 02 B 018A 13B 117A 24B 216A 35B 315A 46B 414A 57B 513A 68B 612A 7 9 B 7 11 C E 19A B /B A 1 U3 74HC245 234567891 RP1 RESPACK-8 XTAL2 18 XTAL119 RST 9 P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD 17 P3.6/WR 16P3.5/T115AD[0..7]A[8..15] ALE 30EA 31PSEN 29 P1.0/T21 P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78 U4 AT89C52 图1 原理图
LED数码管显示实验
信息工程学院实验报告 课程名称：单片机原理及接口 实验项目名称：LED 数码管显示实验 实验时间：2016年3月11日 班级：通信141 姓名： 学号： 一、实 验 目 的: 熟悉keil 仿真软件、proteus 仿真软件、软件仿真板的使用。了解并熟悉一位数码管与 多位LED 数码管的电路结构、与单片机的连接方法及其应用原理。学习proteus 构建LED 数 码管显示电路的方法，掌握C51中单片机控制LED 数码管动态显示的原理与编程方法。 二、实 验 设 备 与 器 件 硬件：微机、单片机仿真器、单片机实验板、连线若干 软件：KEIL C51单片机仿真调试软件，proteus 系列仿真调试软件 三、实 验 原 理 LED 显示器是由发光二极管显示字段的显示器件。在单片机应用系统中通常使用的是七 段LED ，这种显示器有共阴极与共阳极两种。 共阴极LED 显示器的发光二极管阴极共地，当某个发光二极管的阳极为高电平时，该发 光二极管则点亮；共阳极LED 显示器的发光二极管阳极并接。 七段LED 数码管与单片机连接时，只要将一个8位并行输出口与显示器的发光二极管引 脚相连即可。8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符，通常将控制 成 绩： 指导老师(签名)： a f b e g c d dp 1 2 3 4 5 10 9 8 7 6 g f a b e d c dp (a) 共阴极 (b) 共阳极 (c) 管脚配置
发光二极管的8位字节数据称为段选码。 多位七段LED数码管与单片机连接时将所有LED的段选线并联在一起，由一个八位I／O 口控制，而位选线分别由相应的I／O口线控制。如：8位LED动态显示电路只需要两个八位I／O口。其中一个控制段选码，另一个控制位选。 由于所有位的段选码皆由一个I／O控制，因此，在每个瞬间，多位LED只可能显示相同的字符。要想每位显示不同的字符，必须采用动态扫描显示方式。即在每一瞬间只使某一位显示相应字符。在此瞬间，位选控制I／O口在该显示位送入选通电平（共阴极送低电平、共阳极送高电平）以保证该位显示相应字符，段选控制I／O口输出相应字符段选码。如此轮流，使每位显示该位应显示字符，并保持延时一段时间，以造成视觉暂留效果。 不断循环送出相应的段选码、位选码，就可以获得视觉稳定的显示状态。由人眼的视觉特性，每一位LED在一秒钟内点亮不少于30次，其效果和一直点亮相差不多。 四、实验内容与步骤 1、电路图的设计。 （1）打开proteus软件，单击P,打开搜索元器件窗口，如图 1-1 所示： 图1-1 搜索元器件 （2）添加元器件AT89C51、CAP、BUTTON、LED-BLUE、RES、CRYSTAL、7SEG-MPXI1CC，修改元器件的参数，绘制电路图，如图1-2 所示：
实验四动态数码管显示
实验四动态数码管显示 1.实验目的 学习动态扫描显示的原理及电路的设计。 2.实验内容 本实验内容是建立数码管动态扫描显示模块。在试验箱上完成LED数码管的动态显示1~8这8个数。稳定显示后，放慢扫描速度演示动态显示的原理过程。 3.实验原理 数码管LED显示是工程项目中使用较广的一种输出显示器件。常见的数码管共阴和共阳两种。共阴数码管是将8个发光二极管的阴极连接在一起作为公共端，而共阳数码管是将8个发光二极管的阳极连接在一起作为公共端。公共端常称为位码，而将其它8位称为段码，分别为：a、b、c、d、e、f、g、h，其中h为小数点，只要公共端为高电平“1”,某个段输出为低电平“0”，则相应的段就亮。把每个数码管的8个段都分别连接到SEG0~SEG7，8个数码管分别由8个选通信号DIG0~DIG7来选择。被选通的数码管显示，其余关闭。例如在某一时刻，DIG2为“0”，其余数码管选通信号为“1”，这是仅DIG2对应的LED数码管显示来自段码信号端的数据，而其他数码管成关闭状态。根据这种电路状态，如果希望8个数码管全都显示想要的数据，就必须使得8个选通信号DIG0~DIG7分别单独选通，同时在段输入端加上对应的数据。虽然每次只有一个LED显示，但只要扫描的速率够快，由于人眼视觉的余辉效益，我们仍会感觉所有数码管都在同时显示。 4.实验步骤 (1)启动Quartus II，建立一个空白工程，然后命名为dled.qpf。 (2)新建scan_led.vhd源程序文件，源代码如下。然后进行综合编译。若在编译过程中发现错误，则找出并更正错误，直到编译成功为止。生产符号文件scan_led.bsf (File→ Create/_Update → Create Symbol Files for Current File)。 (3)将实验模块库里的int_div.vhd和int_div.bsf拷贝到工程目录下。 (4)添加4位兆计数器功能模块。步骤如下： ①在Quartus II主界面中选择Tools—Mega Wizard Plug-In Manager，打开如下图所示的兆功能模块向导。选择Create a new custom megafunction variation新建一个新的兆功能模块。 图添加兆功能模块向导对话框——Page1 ②单击Next进入向导第2页，按照如下图所示填写。选择LPM_CONSTANT，设置好
数码管显示程序(汇编语言)
实验三数码显示 一、实验目的 了解LED数码管动态显示的工作原理及编程方法。 二、实验内容 编制程序，使数码管显示“DJ--88”字样。 三、实验程序框图 四、实验步骤 联机模式： （1）在PC机和实验系统联机状态下，运行该实验程序，可用鼠标左键单击菜单栏“文件”或工具栏“打开图标”，弹出“打开文件”的对话框，然后打开598K8ASM
文件夹，点击S6.ASM文件，单击“确定”即可装入源文件，再单击工具栏中编译装载，即可完成源文件自动编译、装载目标代码功能，再单击“调试”中“连续运行”或工具图标运行，即开始运行程序。 （2）数码管显示“DJ--88”字样。 脱机模式： 1、在P.态下，按SCAL键，输入2DF0，按EXEC键。 2、数码管显示“DJ--88”字样。 五、实验程序清单 CODE SEGMENT ;S6.ASM display "DJ--88" ASSUME CS:CODE ORG 2DF0H START: JMP START0 PA EQU 0FF20H ;字位口 PB EQU 0FF21H ;字形口 PC EQU 0FF22H ;键入口 BUF DB ?,?,?,?,?,? data1: db0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0 c6h,0a1h db 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FH,0F0H START0: CALL BUF1 CON1: CALL DISP JMP CON1 DISP: MOV AL,0FFH ;00H MOV DX,PA OUT DX,AL MOV CL,0DFH ;显示子程序 ,5ms MOV BX,OFFSET BUF DIS1: MOV AL,[BX] MOV AH,00H PUSH BX MOV BX,OFFSET DATA1 ADD BX,AX MOV AL,[BX] POP BX MOV DX,PB
用汇编语言实现八段数码管显示
用汇编语言实现八段数码管显示 一、实验要求 利用实验仪提供的显示电路,动态显示一行数据. 二、实验目的 1. 了解数码管动态显示的原理。 2. 了解用总线方式控制数码管显示 三、实验线路及连线 四、实验说明 1．本实验仪提供了6 位8段码LED 显示电路，只要按地址输出相应数据，就可以 实现对显示器的控制。显示共有6位，用动态方式显示。8位段码、6位位码是由两片74LS374输出。位码经MC1413或ULN2003倒相驱动后，选择相应显示位。 本实验仪中 8位段码输出地址为0X004H ，位码输出地址为 0X002H 。此处X 是由KEY/LED CS 决定，参见地址译码。做键盘和LED 实验时，需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。以便用相应的地址来访问。例如，将KEY/LED CS 接到CS0上，则段码地址为08004H ，位码地址为08002H 。 位选通信号 (0x002H) 段码输出 (0x004H) 数据总线
七段数码管的字型代码表如下表： 五、程序框图
程序代码 OUTBIT equ 08002h ; 位控制口 OUTSEG equ 08004h ; 段控制口 LEDBuf equ 60h ; 显示缓冲 Num equ 70h ; 显示的数据 DelayT equ 75h ; ljmp Start LEDMAP: ; 八段管显示码 db 3fh, 06h, 5bh, 4fh, 66h, 6dh, 7dh, 07h db 7fh, 6fh, 77h, 7ch, 39h, 5eh, 79h, 71h Delay: ; mov r7, #0 DelayLoop: djnz r7, DelayLoop djnz r6, DelayLoop ret DisplayLED: mov r0, #LEDBuf mov r1, #6 ; mov r2, #00100000b ; Loop: mov dptr, #OUTBIT mov a, #0 movx @dptr, a ; mov a, @r0 mov dptr, #OUTSEG movx @dptr,a mov dptr, #OUTBIT mov a, r2 movx @dptr, a ; mov r6, #01
单片机实验——数码管显示
单片机实验——数码管显示
数码管显示 一、数码管静态显示 1、电路图 图1 2、电路分析 该电路采用串行口工作方式进行串行显示实验，串行传输数据为8位，只能从RXD端输
入输出，TXD端用于输出同步移位脉冲。当CPU 执行一条写入发送缓冲器SBUF的指令时，产生一个正脉冲，串行口开始将发送缓冲器SBUF 中的8位数据按照从低位到高位依次发送出去，8位数据发送完毕，发送结束标志TI置1，必须由软件对它清0后才能启动发送下一帧数据。 因此，当输完8个脉冲后，再一次来8个脉冲时，第一帧的8位数据就移到了与之相连的第二个74LS164中，其他数据依此类推。 3、流程图
发送数据 二、数码管动态显示 1、电路图
图2 2、电路分析 R1-R7电阻值计算：一个7-seg 数码管内部由8段LED 组成，因此导通电压和电流与LED 灯相同，LED 导通压降大概在 1.5V-2.2V ，电流3mA-30mA ，单片机的工作电压是5V ， 所以 一般取Rmin 和Rmax 中间值，330Ω、470Ω、510Ω。 由于P0口内部没有上拉电阻，所以在P0 口接1003025Im min 1325Im max =-===-==mA V V an U R K mA V V in U R
排阻，上拉电压。如果没有排阻的话，接上拉电阻时需要考虑数码管的电流，如果太小的话，是驱动不了数码管的。如图3： 发现电流大于5mA时，数码管才能亮，与前面电流最小3mA不符，因此计算数码管电流时使其在10mA-20mA之间，确保能驱动数码管亮。 两个74HC573实现对六位数码管的段选和位选，控制端为LE(第11脚)。 3、思路分析 先使第一个573输出同步，把数据送入573中，然后锁存，第二个573输出同步，打开第一个数
拨码开关输入数码管显示实验
综合课程设计实验报告 班级： 姓名： 学号：11 指导老师：
实验名称： 拨码开关输入数码管显示实验 实验要求： 1. 掌握数码管显示原理 2. 掌握拨码开关工作原理 3. 通过FPGA用拨码开关控制数码管显示 实验目标： 4位拨码开关分别对应4位数码管，拨动任意1位开关，对应的数码管将显示数字1，否则显示数字0。 实验设计软件 Quartus II 实验原理 1.数码管显示模块 电路原理图：
如图所示，数码管中a,b,c,d,e,f,g,dp分别由一个引脚引出，给对应的引脚高电平，则对应引脚的LED点亮，故我们在程序中可以设定一个8位的二进制数reg【7:0】h，每一位对应一个相应的引脚输出，那么我们就可以通过对x的赋值，控制对应的8个LED亮灭的状态进行数字显示。例如，如果我们显示数字2，则在数码管中，a、b、d、e、g亮，c、f、dp不亮，则显示的是数字2，即h=’b代表显示数字2。 2.拨码开关模块 电路原理图： 拨码开关有8个引脚，每个引脚对应于数码管的一个LED灯，当拨码开关的一个引脚是高电平时，则对应的数码管一个LED灯亮，其他7个LED等不亮。通过此原理来实现数码管的LED灯亮暗情况从而实现数码管的数字显示。例如当第一个拨码接通时，此时输入信号为8'b对应的数码管的输出信号为out=8'b，此时相当于数码管a,b,c,d,e,f,g亮，7段数码管全部显示，显示的数字为8。 程序代码 module bomakaiguan(out,key_in,clk); assign p='b1111; output[7:0] out=8'b; input[7:0] key_in; input clk; reg[7:0] out; always @(posedge clk) begin case(key_in) 8'b: out=8'b;
实验四 键盘扫描及显示设计实验报告
实验四键盘扫描及显示设计实验报告 一、实验要求 1. 复习行列矩阵式键盘的工作原理及编程方法。 2. 复习七段数码管的显示原理。 3. 复习单片机控制数码管显示的方法。 二、实验设备 1.PC 机一台 2.TD-NMC+教学实验系统 三、实验目的 1. 进一步熟悉单片机仿真实验软件 Keil C51 调试硬件的方法。 2. 了解行列矩阵式键盘扫描与数码管显示的基本原理。 3. 熟悉获取行列矩阵式键盘按键值的算法。 4. 掌握数码管显示的编码方法。 5. 掌握数码管动态显示的编程方法。 四、实验内容 根据TD-NMC+实验平台的单元电路，构建一个硬件系统，并编写实验程序实现如下功能： 1.扫描键盘输入，并将扫描结果送数码管显示。 2.键盘采用 4×4 键盘，每个数码管显示值可为 0～F 共 16 个数。 实验具体内容如下： 将键盘进行编号，记作 0～F，当按下其中一个按键时，将该按键对应的编号在一个数码 管上显示出来，当再按下一个按键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，数 码管上可以显示最近 4 次按下的按键编号。 五、实验单元电路及连线 矩阵键盘及数码管显示单元
图1 键盘及数码管单元电路 实验连线 图2实验连线图 六、实验说明 1. 由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为 5～10ms。这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。 键抖动会引起一次按键被误读多次。为了确保 CPU 对键的一次闭合仅做一次处理，必须去除键抖动。在键闭合稳定时，读取键的状态，并且必须判别；在键释放稳定后，再作处理。按
数码管动态显示教案
电子综合设计实训 题目数码管动态显示 _ 姓名 专业 学号 指导教师 郑州科技学院电气工程学院
目录 摘要.................................................................................................. I 1背景. (1) 1.1介绍 (1) 1.2设计步骤 (2) 2 设计思路 (3) 2.1方案对比 (3) 3元件的选择 (6) 3.1单片机 (6) 3.2 显示元器件的选择 (6) 4 设计原理及功能说明 (8) 4.1 各部分功能说明 (8) 5 装配与调试 (14) 5.1装配 (14) 5.2调试 (14) 6 总结 (15) 附录 (17) 附录一：元件清单 (17) 附录二：电路源程序 (17)
数码管动态显示的设计 摘要 本文介绍了一种基于AT89C51单片机的8个数码管滚动显示单个数字的设计，让八位数码管滚动显示0、1、2、3、4、5、6、7，我们以液晶显示技术的发展为背景，选择了比较常用的液晶数码管显示模块，利用了单片机控制数码管模块的显示机理。研究学习AT89C51单片机其功能，对学习过的单片机，C语言课程进行巩固，设计一款在8只数码管上流动显示单个数字的程序，并用PROTEUS进行电路设计和实时仿真。该电路有两部分组成：AT89C51单片机和显示模块组成。AT89C51单片机具有超低功耗和CPU外围的高度整合性；显示模块数码管是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极，方便易用。实际应用中不需要外部任何元器件即可实现，具有接口电路简单、可靠，易于编程的特点，抗干扰性好等特点。 单片机技术使我们可以利用软硬件实现数码管准确显示各种数码。而且这种技术相对简单，性价比较高，在我们生活中应用很广泛，具有一定的发展前景。 关键词：AT89C51单片机；数码管；滚动显示
八段数码管显示实验
八段数码管显示实验报告 一.设计目的 1.掌握数码管动态显示的原理； 2.学会用总线方式控制数码管显示； 3.熟悉利用单片机驱动数码管的电路及编程原理。 二．设计内容 利用实验箱提供的显示电路，设计一个能够动态显示一行数据的系统。实验箱一般提供了6位8段码LED显示电路，只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。显示共有6位，用动态方式显示。能够正常显示数据之后，请改变一下数字的变化速度或者LED显示的方向。 三．实验原理 1.原理：当用总线方式驱动八段显示管时，请将八段的驱动方式选择开关拨到“内驱”位置；当用I/O方式驱动八段显示管时，请将开关拨到“外驱”位置。 本实验仪提供了6 位8段码LED显示电路，学生只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。显示共有6位，用动态方式显示。8位段码、6位位码是由两片74LS374输出。位码经MC1413或ULN2003倒相驱动后，选择相应显示位。 本实验仪中 8位段码输出地址为0X004H，位码输出地址为 0X002H。此处X 是由KEY/LED CS 决定，参见地址译码。做键盘和LED实验时，需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。以便用相应的地址来访问。例如，将KEY/LED CS 接到CS0上，则段码地址为08004H，位码地址为08002H。 七段数码管的字型代码表如下表：
2. 3.程序 OUTBIT equ 08002h ; 位控制口
OUTSEG equ 08004h ; 段控制口 IN equ 08001h ; 键盘读入口 LEDBuf equ 60h ; 显示缓冲 Num equ 70h ; 显示的数据 DelayT equ 75h ; ljmp Start LEDMAP: ; 八段管显示码 db 3fh, 06h, 5bh, 4fh, 66h, 6dh, 7dh, 07h db 7fh, 6fh, 77h, 7ch, 39h, 5eh, 79h, 71h Delay: ; 延时子程序 mov r7, #0 DelayLoop: djnz r7, DelayLoop djnz r6, DelayLoop ret DisplayLED: mov r0, #LEDBuf mov r1, #6 ; 共6个八段管 mov r2, #00100000b ; 从左边开始显示 Loop: mov dptr, #OUTBIT mov a, #0 movx @dptr, a ; 关所有八段管 mov a, @r0 mov dptr, #OUTSEG movx @dptr,a
实验四 数码管显示控制
实验四数码管显示控制 一、实验目的 1、熟悉Keil uVision2软件的使用； 2、掌握LED数码管显示接口技术； 3、理解单片机定时器、中断技术。 二、实验设备及仪器 Keil μVision2软件；单片机开发板；PC机一台 三、实验原理及内容 1、开发板上使用的LED数码管是四位八段共阴数码管（将公共端COM接地GND），其内部结构原理图，如图4.1所示。 图4.1共阴四位八段LED数码管的原理图 图4.1表明共阴四位八段数码管的“位选端”低电平有效，“段选端”高电平有效，即当数码管的位为低电平，且数码管的段为高电平时，相应的段才会被点亮。 实验开发板中LED数码管模块的电路原理图，如图4.2所示。 a~h SP2 SP1 P0.0~P0.3 P0.4~P0.7图4.2 LED数码管模块电路原理图
图中，当P1.0“段控制”有效时，P0.0~P0.7分别对应到数码管的a~h段。当P1.1“位控制”有效时，P0.0~P0.7分别对应到DIG1~DIG8。 训练内容一：轮流点亮数码管来检测数码管是否正常。参考程序： ORG 00H AJMP MAIN MAIN: SETB P1.2;LED流水灯模块锁存器的控制位 MOV P0,#0FFH;关闭LED灯 CLR P1.2 SETB P1.3 ;点阵模块的行控制锁存器 MOV P0,#0 ;关闭点阵行 CLR P1.3 MOV A,#11111110B;数码管“位选信号”初值，低电平有效 LOOP:SETB P1.1;数码管位控制锁存器有效 MOV P0,A CLR P1.1 RL A ;形成新的“位选信号”，为选择下一位数码管做准备 SETB P1.0;数码管段控制锁存器有效 MOV P0,#0FFH ;数码管的所有段点亮，显示“8” CLR P1.0 CALL DELAY SJMP LOOP DELAY:MOV R5,#0;延时子程序 D1: MOV R6,#0 D2:NOP DJNZ R6,D2
实验四八位七段数码管动态显示电路的设计
八位七段数码管动态显示电路的设计 一、实验目的 1、了解数码管的工作原理。 2、学习七段数码管显示译码器的设计。 3、学习VHDL的CASE语句及多层次设计方法。 二、实验原理 七段数码管是电子开发过程中常用的输出显示设备。在实验系统中使用的是两个四位一体、共阴极型七段数码管。其单个静态数码管如下图4-4-1所示。 图4-1 静态七段数码管 由于七段数码管公共端连接到GND（共阴极型），当数码管的中的那一个段被输入高电平，则相应的这一段被点亮。反之则不亮。共阳极性的数码管与之相么。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp都连在了一起，8个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。 三、实验内容 本实验要求完成的任务是在时钟信号的作用下，通过输入的键值在数码管上显示相应的键值。在实验中时，数字时钟选择1024HZ作为扫描时钟，用四个拨动开关做为输入，当四个拨动开关置为一个二进制数时，在数码管上显示其十六进制的值。 四、实验步骤 1、打开QUARTUSII软件，新建一个工程。 2、建完工程之后，再新建一个VHDL File，打开VHDL编辑器对话框。 3、按照实验原理和自己的想法，在VHDL编辑窗口编写VHDL程序，用户可参照光 盘中提供的示例程序。 4、编写完VHDL程序后，保存起来。方法同实验一。
5、对自己编写的VHDL程序进行编译并仿真，对程序的错误进行修改。 6、编译仿真无误后，根据用户自己的要求进行管脚分配。分配完成后，再进行全编译 一次，以使管脚分配生效。 7、根据实验内容用实验导线将上面管脚分配的FPGA管脚与对应的模块连接起来。 如果是调用的本书提供的VHDL代码，则实验连线如下： CLK：FPGA时钟信号，接数字时钟CLOCK3，并将这组时钟设为1024HZ。 KEY[3..0]：数码管显示输入信号，分别接拨动开关的S4，S3，S2，S1。 LEDAG[6..0]：数码管显示信号，接数码管的G、F、E、D、C、B、A。 SEL[2..0]：数码管的位选信号，接数码管的SEL2、SEL1、SEL0。 8、用下载电缆通过JTAG口将对应的sof文件加载到FPGA中。观察实验结果是否与 自己的编程思想一致。 五、实验现象与结果 以设计的参考示例为例，当设计文件加载到目标器件后，将数字信号源模块的时钟选择为1464HZ，拨动四位拨动开关，使其为一个数值，则八个数码管均显示拨动开关所表示的十六进制的值。
基于51单片机的LED数码管动态显示
基于51单片机的LED数码管动态显示 LED数码管动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管，对于每一位LED数码管来说，每隔一段时间点亮一次，利用人眼的“视觉暂留"效应，采用循环扫描的方式，分时轮流选通各数码管的公共端，使数码管轮流导通显示。当扫描速度达到一定程度时，人眼就分辨不出来了。尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，认为各数码管是同时发光的。若数码管的位数不大于8位时，只需两个8位I／O口。 1 硬件设计 利用51单片机的P0口输出段码，P2口输出位码，其电路原理图如下所示。 在桌面上双击图标，打开ISIS 7 Professional窗口（本人使用的是v7.4 SP3中文版）。单击菜单命令“文件”→“新建设计”，选择DEFAULT模板，保存文件名为“DT.DSN”。在器件选择按钮中单击
“P”按钮，或执行菜单命令“库”→“拾取元件／符号”，添加如下表所示的元件。 51单片机AT89C51 一片 晶体CRYSTAL 12MHz 一只 瓷片电容CAP 22pF 二只 电解电容CAP-ELEC 10uF 一只 电阻RES 10K 一只 电阻RES 4.7K 四只 双列电阻网络Rx8 300R(Ω) 一只 四位七段数码管7SEG-MPX4-CA 一只 三极管PNP 四只 若用Proteus软件进行仿真，则上图中的晶振和复位电路以及U1的31脚，都可以不画，它们都是默认的。 在ISIS原理图编辑窗口中放置元件，再单击工具箱中元件终端图标，在对象选择器中单击POWER 和GROUND放置电源和地。放置好元件后，布好线。左键双击各元件，设置相应元件参数，完成电路图的设计。 2 软件设计 LED数码管动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管的，因此要考虑每一位点亮的保持时间和间隔时间。保持时间太短，则发光太弱而人眼无法看清；时间太长，则间隔时间也将太长（假设N位，则间隔时间=保持时间X（N-1）），使人眼看到的数字闪烁。在程序中要合理的选择合适的保持时间和间隔时间。而循环次数则正比于显示的变化速度。 LED数码管动态显示的流程如下所示。
实验四 数码管静态显示
实验四数码管静态显示 一、实验目的 1.熟练掌握单片机定时器的原理和应用方法。 2.了解数码管的原理，掌握数码管的真值表的计算方法。 二、实验内容 通过对单片机编程来实现数码管静态显示。 三、实验知识点 3.1定时器的初步认识 时钟周期：时钟周期T是时序中最小的时间单位具体计算的方法就是1/时钟源，我们KST-51单片机开发板上用的晶振是11.0592M，那么对于我们这个单片机系统来说，时钟周期=1/11059200秒。 机器周期：我们的单片机完成一个操作的最短时间。机器周期主要针对汇编语言而言，在汇编语言下程序的每一条语句执行所使用的时间都是机器周期的整数倍，而且语句占用的时间是可以计算出来的，而C语言一条语句的时间是不可计算的。51单片机系列，在其标准架构下一个机器周期是12个时钟周期，也就是12/11059200秒。 定时器和计数器。定时器和计数器是单片机内部的同一个模块，通过配置SFR（特殊功能寄存器）可以实现两种不同的功能。 顾名思义，定时器就是用来进行定时的。定时器内部有一个寄存器，我们让它开始计数后，这个寄存器的值每经过一个机器周期就会加1一次，因此，我们可以把机器周期理解为定时器的计数周期。我们的秒表，每经过一秒，数字加1，而这个定时器就是每过一个机器周期的时间，也就是12/11059200秒，数字加1。 3.2 定时器的寄存器描述 标准的51里边只有定时器0和定时器1这两个定时器，现在很多单片机也有多个定时器的，在这里我们先讲定时器0和1。那么我前边提到过，对于单片机的每一个功能模块，都是由他的SFR，也就是特殊功能寄存器来控制。而和定时器有关的特殊功能寄存器，有TCON和TMOD,定时值存储寄存器。 a)定时值存储寄存器 表4-1中的寄存器，是存储计数器的计数值的，TH0/TL0用于T0， TH1/TL1用于 T1。 表4-1 定时值存储寄存器 表4-2 TCON--定时器/计数器控制寄存器的位分配(地址：88H) 表4-3 TCON--定时器/计数器控制寄存器的位描述
数码管动态扫描显示01234567
实验5 数码管动态扫描显示01234567 原理图：8个数码管它的数据线并联接到JP5， 位控制由8个PNP型三级管驱动后由JP8引出。 相关原理： 数码管是怎样来显示1，2，3，4呢？数码管实际上是由7个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。我们分别把他命名为 A,B,C,D,E,F,G,H。
搞懂了这个原理, 我们如果要显示一个数字2, 那么 A,B,G,E,D这5个段的发光管亮就可以了。也就是把B,E，H（小数点）不亮,其余全亮。根据硬件的接法我们编出以下程序。当然在此之前,还必须指定哪一个数码管亮,这里我们就指定最后一个P2.7。 LOOP: CLR P2.7 ;选中最后的数码管 SETB P0.7 ;B段不亮 SETB P0.5 ;小数点不亮 SETB P0.1 ;C段不亮 CLR P0.2 ;其他都亮 CLR P0.3 CLR P0.4 CLR P0.6 CLR P0.0 JMP LOOP ;跳转到开始重新进行
END 把这个程序编译后写入单片机，可以看到数码管的最后一位显示了一个数字2。 也许你会说：显示1个2字就要10多行程序，太麻烦了。 显示数字2则是C，F，H（小数点）不亮，同时由于接法为共阳接法，那么为0（低电平）是亮 为1（高电平）是灭。从高往低排列，（p0.7_p0.0）写成二进制为01111110， 把他转化为16进制则为A2H。我们可以根据硬件的接线把数码管显示数字编制成一个表格， 以后直接调用就行了。 有了这个表格上面显示一个2的程序则可简化为： LOOP: CLR P2.7 ;选中左边的数码管 MOV P0,#0A2H ;送数字2的代码到P0口 JMP LOOP ;跳转到开始重新进行 END
51单片机-八段数码管显示
实验一八段数码管显示 1、实验目的: (1)了解数码管动态显示的原理。 (2)了解74LS164扩展端口的方法。 2、实验要求: 利用实验仪提供的显示电路,动态显示一行数据. 3、实验电路图 LED1LED2LED3LED4LED5LED6 4、实验器材： （1）超想-3000TB综合实验仪 1 台 （2）超想3000仿真器 1 台 （3）计算机 1 台
5、实验连线 无 6、实验说明: （1）本实验仪提供了8段码LED 显示电路，学生只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。显示共有6位，用动态方式显示。8段数码管是由8155的PB0、PB1经74LS164“串转并”后输出得到。6位位码由8155的PA0口输出，经Ua2003反向驱动后，选择相应显示位。 74LS164是串行输入并行输出转换电路，串行输入的数据位由8155的PB0控制，时钟位由8155的PB1控制输出。写程序时，只要向数据位地址输出数据，然后向时钟位地址输出一高一低两个电平就可以将数据位移到74LS164中，并且实现移位。向显示位选通地址输出高电平就可以点亮相应的显示位。 本实验仪中数据位输出地址为0e102H ，时钟位输出地址为0e102H ，位选通输出地址为 0e101H 。本实验涉及到了8155 I0/RAM 扩展芯片的工作原理以及74LS164器件的工作原理。 （2）七段数码管的字型代码表 显示字形 g f e d c b a 段码 0 0 1 1 1 1 1 1 3fh 1 0 0 0 0 1 1 0 06h 2 1 0 1 1 0 1 1 6bh 3 1 0 0 1 1 1 1 4fh 4 1 1 0 0 1 1 0 66h 5 1 1 0 1 1 0 1 6dh 6 1 1 1 1 1 0 1 7dh 7 0 0 0 0 1 1 1 07h 8 1 1 1 1 1 1 1 7fh 9 1 1 0 1 1 1 1 6fh A 1 1 1 0 1 1 1 77h B 1 1 1 1 1 0 0 7ch C 0 1 1 1 0 0 1 39h D 1 0 1 1 1 1 0 5eh E 1 1 1 1 0 0 1 79h F 1 1 1 1 71h a b c d e f g dp
数码管显示实验报告
三、数码管显示实验 一、实验目的及要求 理解8段数码管的基本原理，理解8段数码管的显示和编程方法，理解4连排共阴极8段数码管J3641AS通过DP1668与CPU的接线图。 理解8段数码管原理，运行与理解各子程序，编制一个4连排8段数码管程序，CPU 的P2口接左、右两个DP1668的控制引脚，各DP1668接LED的数据线hgfedcba，在4 连排8段数码管显示编程的日期。 熟悉结构后，自行编程左边四个数码管，显示分钟和秒，当计时达到一个小时，就重新从00：00开始计时。另外，指定计时的开始值。 二、实验原理（图） 8段数码管一般由8个发光二极管（Llight-emitting diode，LED）组成，每一个位段就是一个发光二极管。一个8段数码管分别由a、b、c、d、e、f、g位段，外加上一个小数点的位段h（或记为dp）组成。根据公共端所接电平的高低，可分为共阳极和共阴极两种。 三、实验设备（环境）： 1、电脑一台 2、STC-ISP（V6.85I）烧写应用程序 3、Keil应用程序 四、实验内容（算法、程序、步骤和方法）： #include
sbit TM1668R_DIO_H = P4^4; //左边数码管宏定义 sbit TM1668R_CLK_H = P2^0; sbit TM1668R_STB_H = P2^1; sbit TM1668L_DIO_H = P2^2; //左边数码管宏定义 sbit TM1668L_CLK_H = P2^3; sbit TM1668L_STB_H = P2^4; sbit LIGHT = P0^1; uchar Today_data[8]; uint temp,kk; const uchar table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; void Send_Data(uchar dat,uchar n); void DIS_data_1668(uchar data1,uchar data2,uchar data3,uchar data4,uchar n); /****************************************************************************** * * 函数名: Send_Data * 函数功能: TM1668发送一字节数据函数 * 输入: 无 * 输出: 无 ******************************************************************************/ void Send_Data(uchar dat,uchar n) { uchar i; for(i = 0;i<8;i++) //1个字节 { if(n==0) TM1668R_CLK_H = 0; else TM1668L_CLK_H = 0; if(dat&(1<