基于CPLD的驅(qū)動(dòng)數(shù)碼顯示電路設(shè)計(jì)案例

when 101=>q=11011111;
when 110=>q=10111111;
when others=>q=01111111;
end case;
end process;
end rtl;

1.3.3 八選一數(shù)據(jù)選擇模塊
八選一數(shù)據(jù)選擇模塊 SEL81 如圖1.7 所示。SEL81 模塊輸入信號(hào)一個(gè)是數(shù)據(jù)選擇器SEL81的地址碼SEL[2..0]，另一部分是數(shù)據(jù)信息A[3..0] ～H[3..0]。地址碼SEL[2..0]來自時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器CN8，由地址碼SEL[2..0]決定輸出哪個(gè)輸入數(shù)據(jù)。輸出信號(hào)是Q[3..0]。

圖 1.7 八選一數(shù)據(jù)選擇模塊SEL81

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity sel81 is
port(sel:in std_logic_vector(2 downto 0);
a,b,c,d,e,f,g,h:in std_logic_vector(3 downto 0);
q:out std_logic_vector(3 downto 0));
end sel81;
architecture rtl of sel81 is
begin
process(a,b,c,d,e,f,g,h,sel)
variable cout: std_logic_vector(3 downto 0);
begin
case (sel) is
when 000=>cout:=a;
when 001=>cout:=b;
when 010=>cout:=c;
when 011=>cout:=d;
when 100=>cout:=e;
when 101=>cout:=f;
when 110=>cout:=g;
when others=>cout:=h;
end case;
q=cout;
end process;
end rtl;

1.3.4 七段譯碼器模塊
七段譯碼器模塊 DISP 如圖1.8 所示。DISP 模塊是七段譯碼器，將輸入的4 位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示管所對(duì)應(yīng)的數(shù)字。例如輸入為4 位二進(jìn)制數(shù)0000 的時(shí)候，使數(shù)碼顯示管顯示0，則要七段譯碼器輸出為0111111，即g 段為0，g 段發(fā)光二極管不亮，其他發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，顯示效果為0。DISP 模塊輸入信號(hào)D[3..0]接到八選一數(shù)據(jù)選擇模塊的輸出信號(hào)Q[3..0]；七段譯碼器輸出信號(hào)Q[6..0]接數(shù)碼管的a～g 管腳。

圖 1.8 七段譯碼器模塊DISP

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity disp is
port(d:in std_logic_vector(3 downto 0);
q:out std_logic_vector(6 downto 0));
end disp;
architecture rtl of disp is
begin
process(d)
begin
case d is
when0000=>q=0111111;
when0001=>q=0000110;
when0010=>q=1011011;
when0011=>q=1001111;
when0100=>q=1100110;
when0101=>q=1101101;
when0110=>q=1111101;
when0111=>q=0100111;
when1000=>q=1111111;
when others=>q=1101111;
end case;
end process;
end rtl;

1.3.5 驅(qū)動(dòng)八位數(shù)碼管顯示的整體電路
將各個(gè)模塊連接起來構(gòu)成整體電路圖如圖 1.9 所示，可以實(shí)現(xiàn)用CPLD 設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)八位數(shù)碼管顯示電路的功能。clk 是時(shí)鐘脈沖輸入信號(hào)，經(jīng)過時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器CN8 模塊，將信號(hào)以3 位2 進(jìn)制數(shù)的形式輸出，輸出信號(hào)是COUT[2..0]。時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器CN8 的輸出同時(shí)作為3 線—8 線譯碼器DECODER3_8 和八選一數(shù)據(jù)選擇器SEL81 地址碼SEL[2..0]的輸入。時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器CN8 的輸出經(jīng)過3 線—8 線譯碼器DECODER3_8 譯碼其輸出信號(hào)Vss[7..0]接到八位數(shù)碼管的陰極Vss7、Vss6、Vss5、Vss4、Vss3、Vss2、Vss1、Vss0 端，決定點(diǎn)亮哪位數(shù)碼管。同時(shí)時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器CN8 模塊輸出的信號(hào)也進(jìn)入數(shù)據(jù)選擇器SEL81 地址碼SEL[2..0]的輸入，進(jìn)行輸出數(shù)據(jù)的選擇，其輸出是Q[3..0]。八選一數(shù)據(jù)選擇器SEL81 模塊的輸出是Q[3..0]再經(jīng)過七段譯碼器DISP 模塊，將其翻譯成可以用數(shù)碼顯示管的數(shù)據(jù)。七段譯碼器DISP 模塊的輸出Q[6..0]分別經(jīng)300 歐電阻接數(shù)碼顯示管的a～g 管腳。八選一數(shù)據(jù)選擇器模塊的輸入端，可根據(jù)具體需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。

圖 1.9 驅(qū)動(dòng)八位數(shù)碼管顯示的整體電路