数码管驱动设计

一：设计背景

二：数码管分类（共阳/共阴极数码管）

三：ZX-1板卡原理图

四：数码管工作原理

1. 驱动1个数码管显示



首先选择该数码管（打开当前该数码管的开关），然后给其显示数据的译码即可。
通用的译码数值范围16个：0/1/2/3/4/5/6/7/8/9和A/b/C/d/E/F。

2. 驱动多个数码管显示（2个及以上）



目的：使其两个数码管显示12字符。
人眼视觉暂留效果：>=20ms



• 假设数码管切换频率过快（50MHZ），会导致数码管显示不稳定（对应的段都会显示，且某一段特别亮，某一段特别暗）。
• 假设数码管切换频率过慢（1HZ），会导致数码管显示不稳定（现象类似于流水灯）。
• 一般数码管切换频率往往采用1KHZ（经验频率），其数码管显示比较稳定。

3. 驱动数码管所需输入数据
• 驱动1个数码管需要4位二进制数（0/1/2/3/4/5/6/7/8/9和A/b/C/d/E/F）。
• 驱动2个数码管需要8位二进制数（0/1/2/3/4/5/6/7/8/9和A/b/C/d/E/F）。
…
• 驱动6个数码管需要24位二进制数（0/1/2/3/4/5/6/7/8/9和A/b/C/d/E/F）。

4. 24位输入数据对应6个数码管
注意：data_in[23:0] = 24’h123456;



数码管位选：SEL[2:0]	输入24位数据:data_in[23:0]	说明
sel=0:最左边数码管	data_in[23:20]=4’h1	sel=0:高位
sel=1	data_in[19:16]=4’h2
sel=2	data_in[15:12]=4’h3
sel=3	data_in[11:8]=4’h4
sel=4	data_in[7:4]=4’h5
sel=5:最右边数码管	data_in[3:0]=4’h6	sel=5:低位

5. 数码管译码（共阳极）



总结：显示多个数码管时，首先位选需要采用1KHZ进行切换，当切换到某个数码管，将输入数据的某4位给到当前数码管，直到6个同时显示。对于数码管显示某些数据，由输入决定，显示的字符为通用的（0/1/2/3/4/5/6/7/8/9和A/b/C/d/E/F），所以只需译码即可。

五：设计要求

1. 驱动ZX-1板卡上的6个数码管使其同时显示定值（24’h123456）。

2. 用ISSP（板级调试工具）产生24位数据给到数码管显示。

3. 当ISSP产生数据后将显示结果立刻更新在SignalTap II来观看。

六：设计架构

七：设计实现

1. 逻辑实现
具体完成代码实现。

2. 状态机实现（3段式FSM）

八：测试结果

1. 逻辑实现

2. FSM实现

九：下板测试

十：练习

1. 完成上课内容

2. 完成下述数码显示功能