基于vhdl的數(shù)字鐘動態(tài)掃描顯示電路設(shè)計(jì)-文庫吧
2024-10-18 08:37 本頁面
【正文】 過 38譯碼器譯碼作為 24選 4數(shù)據(jù)選擇器的片選信號，從 6組輸入的 BCD碼數(shù)據(jù)中選出一組 BCD碼，經(jīng)過 BCD七段顯示譯碼器譯碼后去控制 LED七段數(shù)碼管。同時(shí)， 24選 4數(shù)據(jù)選擇器一方面從 6路數(shù)據(jù)中選擇出一路 BCD碼數(shù)據(jù)，通過七段顯示譯碼器控制數(shù)碼管 a— g管腳；另一方面產(chǎn)生 6個控制信號 sel0， sel1， sel2， sel3， sel4， sel5，通過數(shù)碼掃描 控制器控制 6個 LED 數(shù)碼管中的 6個共陰極端，使每個時(shí)刻只有一個陰極接到高電平，而其余陰極接到低電平，以使每個時(shí)刻 6只數(shù)碼管中只有一只數(shù)碼管工作，即被點(diǎn)亮。在時(shí)鐘脈沖 clk作用下循環(huán)計(jì)數(shù)，掃描頻率足夠高的情況下， 6個數(shù)碼管能穩(wěn)定顯示 6個數(shù)碼。 三、 VHDL模塊設(shè)計(jì) （ ）語言的基本結(jié)構(gòu) 一個獨(dú)立的設(shè)計(jì)實(shí)體通常包括：實(shí)體（ ENTITY）、結(jié)構(gòu)體（ ARCHITECTURE）、配置（ CONFIGURATION）、包集合（ PACKAGE）、和庫（ LIBRARY） 5個部分。其中實(shí)體用于描述所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的外部接口信 號；構(gòu)造體用于描述系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和行為；建立輸入輸出之間的關(guān)系；配置語句安裝具體元件到實(shí)體 — 結(jié)構(gòu)體對，可以被看作是設(shè)計(jì)的零件清單；包集合存放各個設(shè)計(jì)模塊共享的數(shù)據(jù)類型，常數(shù)和子程序等；庫是專門存放預(yù)編譯程序包的地方。 ()各模塊的綜合元件及其結(jié)果仿真圖 七段譯碼器綜合元件如圖二： 圖二、七段譯碼器綜合元件 計(jì)數(shù)器模塊 count6 計(jì)數(shù)器模塊 count6 能產(chǎn)生六進(jìn)制計(jì)數(shù)信號，即循環(huán)產(chǎn)生 3 位二進(jìn)制數(shù) 000— 101。六進(jìn)制計(jì)數(shù)模塊的綜合元件及其仿真圖分別如圖三、圖四： 圖三、六進(jìn)制計(jì)數(shù)器綜合元件圖 圖四、六進(jìn)制計(jì)數(shù)器仿真圖 38譯碼器模塊 decode38 38 譯碼器模塊將輸入的 3 位二進(jìn)制 000— 101 進(jìn)行譯碼，對每一組二進(jìn)制數(shù)，使得只有一路有輸出，產(chǎn)生的信號成為數(shù)據(jù)選擇器的片選信號。 38譯碼器模塊 decode38的綜合元件及其仿真圖分別如圖五、圖六： 圖五、 38譯碼器綜合元件圖 圖六、 38譯碼器程序仿真圖 24選 4數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)碼掃描控制器模塊 L24xuan4c 數(shù)據(jù)選擇器在片選信號的控制下，對輸入的數(shù)據(jù)只選擇 一組數(shù)據(jù)輸出，同時(shí)還產(chǎn)生控制數(shù)碼管的片選信號 sel。 24選 4數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)碼掃描控制器模塊 L24xuan4c的綜合元件及其仿真圖分別如圖七、圖八： 圖七、 24選 4數(shù)據(jù)選擇器綜合元件圖 圖八、 24選 4數(shù)據(jù)選擇器程序仿真圖 動態(tài)掃描電路的頂層文件 在各個模塊設(shè)計(jì)完成后就可對整個動態(tài)掃描電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。在利用層次化設(shè)計(jì)方式下，調(diào)入已設(shè)計(jì)好的存放在用戶庫中的六進(jìn)制計(jì)數(shù)器， 38譯碼器， 24選 4數(shù)據(jù)選擇器以及七段譯碼顯示器模塊。并按下圖進(jìn)行連接構(gòu)成動態(tài)掃描電路的頂層文件，通過編譯，仿真，可得其仿真波形，如圖九。 圖九、總體設(shè)計(jì)仿真圖 ()數(shù)字鐘的動態(tài)掃描總體電路圖如圖十所示： 圖十、動態(tài)掃描電路的總體電路圖 結(jié)束語： VHDL層次化設(shè)計(jì)是分層次，分模塊地進(jìn)行描述。“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法有以下幾個明顯的優(yōu)點(diǎn)： 對設(shè)計(jì)的描述由上而下，有粗略到詳細(xì)，符合人們常規(guī)思維習(xí)慣。 高層次設(shè)計(jì)與器件無關(guān)，便于將設(shè)計(jì)結(jié)果在各種集成電路或者 PLD之間移植。
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