eda數(shù)碼管課程設(shè)計(jì)--八位數(shù)碼管掃描顯示電路的設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-21 10:09 本頁(yè)面
【正文】 1 《 EDA 技術(shù)及應(yīng)用》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目： 八位數(shù)碼管掃描顯示電路的設(shè)計(jì) 院 （系）： 機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2021 年 6 月 10 日至 2021 年 6 月 23 日 華中科技大學(xué)武昌分校 2 《 EDA 技術(shù)及應(yīng)用》 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一、設(shè)計(jì)題目 八位數(shù)碼管掃描顯示電路的設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 本課題要求掌握使用 Quartus II 設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法。學(xué)習(xí) VHDL基本邏輯電路的綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用。掌握 VHDL 語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)范，掌握時(shí)序電路描述方法。掌握多個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示的原理及設(shè)計(jì)方法。 設(shè)計(jì)一個(gè) 八位數(shù)碼管共 陽(yáng) 極動(dòng)態(tài)掃描顯示控制電路，要求顯示學(xué)生自己的學(xué)號(hào) 。利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)并進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試。 具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下： （ 1）靜止顯示學(xué)號(hào)； （ 2）動(dòng)態(tài)循環(huán)顯示學(xué)號(hào)。 提供設(shè)計(jì)報(bào)告，報(bào)告要求包括以下內(nèi)容：設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)輸入文件、設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程、模擬仿真結(jié)果和設(shè)計(jì)結(jié)論。 三、原始資料 LED 顯示模塊原理 LED 有段碼和位碼之分，所謂段碼就是讓 LED 顯示出“ 8.”的八位數(shù)據(jù)，一般情況下要通過(guò)一個(gè)譯碼電路，將輸入的 4 位 2 進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為與 LED 顯示對(duì)應(yīng)的 8位段碼。位碼也就是 LED的顯示使能端，對(duì)于共陽(yáng)級(jí)的 LED 而言，高電平使能。要讓 8 個(gè) LED同時(shí)工作，顯示數(shù)據(jù)，就是要不停的循環(huán)掃描每一個(gè) LED，并在使能每一個(gè) LED 的同時(shí)，輸入所需顯示的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的 8位段碼。雖然 8 個(gè) LED 是依次顯示，但是受視覺(jué)分辨率的影響，看到的現(xiàn)象是 8個(gè) LED 同時(shí)工作。 多個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示，是將所有數(shù)碼管的相同段并聯(lián)在一起，通過(guò)選通信號(hào)分時(shí)控制各個(gè)數(shù)碼管的公共端，循環(huán)點(diǎn)亮多個(gè)數(shù)碼管，并利用人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，只要掃描的頻率大于 50Hz，將看不到閃爍現(xiàn)象。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖信號(hào)名與芯片引腳對(duì)照表 3 硬件資源 元件引腳 EP3C 引腳序號(hào) 電路使用說(shuō)明 LED 數(shù)碼顯示 A 133 該部分電路為固定電路。 使用 LED 數(shù)碼顯示時(shí)請(qǐng)按照器件引腳分配表進(jìn)行引腳分配后再下載到芯片中。 B 135 C 136 D 137 E 138 F 141 G 142 Dp 128 74LS138 S1 125 S2 126 S3 127 LED 連接圖 課程設(shè)計(jì)使用設(shè)備 （ 1） EDA 及 SOPC 綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)； （ 2）導(dǎo)線若干； （ 3） PC 機(jī)； （ 4） Quartus II 開(kāi)發(fā)工具軟件。 4 四、要求的設(shè)計(jì)成果 （ 1）根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)硬件電路原理圖。 （ 2）編寫(xiě)用于系統(tǒng)仿真的 VHDL 源程序。 （ 3）系統(tǒng)仿真及驗(yàn)證 結(jié)果。 （ 4）編寫(xiě)《 EDA 技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》報(bào)告，課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容包括： ① 設(shè)計(jì)方案、課程設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)思想、方法、原理。 ② 畫(huà)出系統(tǒng)的原理圖。 ③ VHDL 語(yǔ)言程序及仿真波形。 ④ 參考資料、參考書(shū)及參考手冊(cè)。 ⑤ 其他需要說(shuō)明的問(wèn)題，例如操作說(shuō)明、程序的調(diào)試過(guò)程、遇到的問(wèn)題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。 ⑥ 《可編程控制器技術(shù)課程設(shè)計(jì)》報(bào)告可以手寫(xiě)，也可以用電腦編排打印，報(bào)告格式按照《華中科技大學(xué)武昌分校課程設(shè)計(jì)管理辦法》執(zhí)行。課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求內(nèi)容正確完整，圖表清晰，敘述簡(jiǎn)明，語(yǔ)句通順， 字?jǐn)?shù)不得少于 2021 漢字。 ⑦ 課程設(shè)計(jì)報(bào)告按封面、任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、圖紙、實(shí)物照片貼頁(yè)（實(shí)物照片貼在 A4復(fù)印紙上）、成績(jī)?cè)u(píng)定表的順序裝訂。 5 目 錄 摘要 ................................................................ 1. 課程設(shè)計(jì)題目及要求 ..............................................1 設(shè)計(jì)題目 .......................................................1 LED 顯示器的動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)電路 . .................................1 設(shè)計(jì)方案論證 ...................................................1 2. LED 顯示器動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)電路各單元電路設(shè)計(jì) ........................ 3 計(jì)數(shù)器與譯碼器的設(shè)計(jì) ...........................................3 一位共陽(yáng)極 LED 動(dòng) 態(tài)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) .................................4 七段數(shù)碼管的設(shè)計(jì) ...............................................5 3. LED 顯示器動(dòng)態(tài)掃描系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................7 整體電路圖及工作原理 ...........................................7 VHDL 程序設(shè)計(jì) ..................................................7 電路參數(shù)計(jì)算
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