VHDL-边沿触发的加法计数器与七段数码管显示
发布日期:2021-05-06 06:55:32 浏览次数:20 分类:精选文章

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七段数码管显示系统设计与实现

顶层调用文件

顶层调用文件作为整个系统的控制中心,负责协调各模块的工作。系统由四个主要部分组成:加法计数器、数码管显示、通用偶数分频器以及顶层调用文件本身。

数码管显示模块通过拨码开关控制时钟(CLK)、启能(EN)和加载(LOAD)信号,同时通过独立按键控制复位(RST)。在v1.1版本中,增加了通用偶数分频器,以解决v1.0版本时钟信号不稳定的问题。

加法计数器

加法计数器是系统的核心模块,负责接收七位数码管的输入数据,并输出十进制的加法计数结果。该模块的设计包括以下几个关键部分:

  • 分频处理:通过调用通用偶数分频器组件,实现对输入频率的分频处理,确保稳定的时钟信号输出。
  • 计数逻辑:在每次时钟边缘触发时,根据当前状态更新计数器值。支持从0到9的计数功能,当达到10时,输出进位信号(COUT)。
  • 数据输出:将计数器的十位数值通过DOUT信号输出,供数码管显示模块使用。
  • 通用偶数分频器

    通用偶数分频器用于对输入时钟信号进行分频处理,生成稳定的低频信号。该模块的设计特点包括:

  • 分频功能:根据分频因子(div_param)设置分频比例,默认为2分频。
  • 计数与取反:在每次分频计数到达指定值时,输出取反信号(tmp),并重置计数器。
  • 信号输出:输出分频后的低频信号(bclk),供其他模块使用。
  • 数码管显示

    数码管显示模块负责将加法计数器的输出信号转换为七段显示器的段码信号。其主要功能包括:

  • 数据转换:对输入的十位数数据进行转换,生成对应的七位二进制段码信号。
  • 字符映射:通过预定义的字符映射表,将输入数据映射到对应的七位数码管字符。
  • 显示控制:根据输入信号动态更新数码管的显示内容。
  • 系统运行效果

    通过将加法计数器的输出信号作为七段数码管的输入,系统能够实现稳定的数字显示功能。用户可以通过拨码开关和按键控制系统的运行状态,观察数码管上的数字变化。

    该系统设计注重模块化和可扩展性,各部分模块之间通过标准化接口进行通信,确保系统的灵活性和可维护性。

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