动态扫描显示电路实验的设计与实现
从无到有：动态扫描显示电路实验的设计与
实现
动态扫描显示电路是一种常见的电子数字显示技术，其原理是通
过快速切换LED单元，从而在观察者眼中呈现出一组数字、字母或符号。对于初学者而言，常常难以理解其设计和实现过程。下面将介绍
如何从无到有，完成一款具有生动效果的动态扫描显示电路。
一、材料准备
1. 数字电路芯片：CD4017B、CD4060B或CD4059B
2. LED单元，数量视设计而定。建议使用3mm或5mm大小的LED。
3. 电源电容：10uF、100uF或470uF电容器。建议使用50V及以
上的规格。
4. 电阻器：220R、1k或10k电阻器，数量视设计而定。
5. 面包板或印制电路板。
6. 其他辅助器件：按钮、开关、电源头等组件。
二、电路设计
1. 先了解CD4017B芯片的工作原理。该芯片是一种低功耗CMOS
数码集成电路，具有10位二进制计数器和十个输出端口。
2. 将LED单元连接到芯片对应的输出端口上。根据需要，可在输
出端口前串联电阻器进行电流调节，提高LED的寿命。
3. 通过连接按钮或开关控制器，将CD4017B芯片与CD4060B或
CD4059B锁相环组合起来。锁相环负责调节输出频率，使得LED单元在显示时呈现出连续、动态的效果。
4. 完成电路板的设计和布局。对于初学者而言，建议使用面包板
进行调试，待电路稳定后再将其焊接至印刷电路板上。
三、实验过程
1. 将准备好的材料按照电路设计图进行连接。
2. 将电路接入电源头。确定连接正确、正常工作。
3. 通过按下按钮或开关，观察电路中各个LED单元的状态变化。
调整输出频率使LED单元显示更加流畅。
4. 对电路进行优化，并记录其中的问题、瓶颈及解决方案。
5. 可以在此基础上继续扩展，如添加蜂鸣器、数字显示屏等元件，并将其整合到一起，构建出完整的数字电路系统。
本实验旨在帮助初学者掌握基本的数字电路原理，并能够熟练地
设计、调试出具有生动、实用的动态扫描显示电路。希望读者能够通
过本实验，不断探索电子技术的更多精彩。
EDA实验指导简述基于FPGA的动态扫描电路设计
FPGA实验指导及记录 实验三基于FPGA的数码管动态扫描电路设计 1.实验目的： （1）掌握FPGA工作的基本原理、FPGA硬件平台的使用； （2）熟悉7段数码管显示译码电路的设计。 （3）掌握数码管动态扫描显示原理及动态扫描电路的设计。 2.实验任务：利用FPGA硬件平台上的6位数码管动态显示计数器输出数据。 3.电路设计 （1）顶层电路 由分频模块fre_div，计数器模块counter100，译码显示模块diaplay构成。分频模块fre_div将可将实验平台晶体振荡器提供的50MHz时钟信号分频，输出500Hz，1KHz及1Hz三种信号备用，conter100模块实现模100计数功能，display模块为数码管动态显示模块，实现计数数字在6位数码管上的动态显示。 （2）分频器模块fre_div 该模块已经设计完成，存放在F盘502文件夹里，使用时请自行拷贝至当前工程文件夹，并按设计需要选择合适的输出。 （3）计数器模块counter100 该计数器模块实现模100计数。此处同学们应掌握数据总线的画法。
（4）译码显示模块display 该模块由counter6模块，dig_select模块，seg_select模块以及decoder模块构成，请同学们自行完成该模块总体设计，当display模块的输入信号scanclk频率为1KHz时，数码管扫描周期为36ms，每次扫描每位数码管显示时长6ms。各子模块设计思路如下。 a)counter6模块 该模块需使用74390设计一个模6的计数器。请在空白处做预设计，画出电路图。 b)dig_select模块 该模块用于选择6位数码管中的某一位显示相应字形。74138为3-8译码器，功能表见附录。
最新动态扫描显示电路设计
动态扫描显示电路设 计
动态扫描显示电路设计 摘要：所谓动态扫描显示，就是让各位LED按照一定的顺序轮流地发光显示。只要每秒扫描次数大于24次以上，就观察不到闪烁现象，人眼看起来很稳定。静态扫描显示与动态显示相比，有显著降低LED功耗，大大减少LED的外部引线等优点。目前动态扫描显示技术已经被广泛应用于新型数字仪表、智能仪器和智能显示屏中。 本次课程实践中运用QuartusII软件，采用VHDL文本设计和原理图相结合的层次化方式实现数码动态扫描显示电路设计。首先，分别用VHDL语言编写8位数码扫描显示电路程序和分频器程序，作为底层文件；顶层文件用原理图的设计方法，调用底层文件生成的符号，从而实现动态扫描显示。用VHDL设计一个8位数码扫描显示电路，利用QuartusII9.0进行编辑输入、编译及时序仿真。其中，由于分频器的分频系数过大时，在仿真波形上很难看出波形的变化，如本设计是从100MHz分频到1KHz，分频系数为一万，所以可以通过改变减小分频系数，如改为10分频，就得到变化的波形，来验证数码动态扫描显示电路设计的正误。 关键字：LED 动态扫描显示电路 Quartus II 分频器层次化设计 一、工作原理： 1、动态扫描显示的工作原理： 8位数码扫描显示的电路符号如下图（1）所示。输入信号：时钟信号CLK。输出控制信号：段控制信号SG[6..0];位控制控制信号BT[7..0]。如图（2）所示是8位数码扫描显示电路，其中每个数码管的8个段h、g、f、e、
d、c、b、a(h是小数点)都分别连接在一起，8个数码管分别由8个选通信号 k1～k8来选择。被选通的数码管显示数据，其余关闭。如在某一时刻，k3为高电平，其余选通信号为低电平，这时仅为k3对应的数码管显示来自段信号端的数据，而其他7个数码管呈现关闭状态。根据这种电路状况，如果希望在8个数码管显示希望的数据，就必须使得8个选通信号k1～k8分别被选通，与此同时，在段信号输入口加上希望在该对应数码管上显示的数据，于是随着选通信号的扫变，就能实现扫描显示的目的。 实验参考扫描显示程序中CLK是扫描时钟；SG为7段控制信号，由高到低为分别接g、f、e、d、c、b、a7个段；BT是位选控制信号，接图（2）中的8个位选通信号：k1、k2、…k8。程序中CNT8是一个3位技术器，作扫描计数信号，有进程P2生成；进程P3是7断译码查表输出程序，进程P1是对8个数码管选通的扫描程序，例如当CNT8等于“001”时，K2对应的数码管被选通，同时，H被赋值3，再有进程P3译码输出“1001111”，显示在数码管上即为“3”；当CNT8扫变时将能在8个数码管上显示数据：23689ABC。 图（1）8位数码扫描电路的符号
数字动态扫描显示电路的设计
一、概述 数字动态扫描显示电路是主要由实现信号输入和输出的译码器、LED 数码管、555多谐振荡器,节拍发生电路实现动态显示频率的振荡器与部分模拟器件构成的一种电子产品，显示则由四位LED 数码管显示，该数字动态扫描显示电路的功能是实现显示动态输入的四位数字。数字动态扫描显示电路是由固定频率的信号做为节拍发生起器的时钟，由它控制节拍发生器各引脚的输出，使各引脚不断的输出高电平影响各个数码管显示，只有在和译码器相连的引脚输出高电平时数码管发光，否则不发光。当各引脚输出高电平的频率达到一定程度时，感觉不到数码管的闪烁，从而保护了数码管并且不会影响数据显示。 二、方案论证 设计一个动态扫描显示电路能够使四位数码管按照一定的顺序轮流地发光显示。 方案一： 方案一原理框图如图1所示。 图1 动态扫描显示电路的原理框图 方案二： 方案二原理框图如图2所示。 图2 动态扫描显示电路 数字开关 编码器 振荡器 计数选择器 显示器 译码器 振荡器 节拍发生器 译码器 显示电路
本设计采用的是方案二，数字动态扫描显示主要由节拍发生器，译码器，振荡器，和显示器组成。中间实现数值的译码，显示器则实现数字的输出，相应的数字就在相应的LED 数码管显示，当开关拔开时则相应的数码管熄灭。数字动态扫描显示电路是由固定频率的信号做为节拍发生器的时钟，由它控制节拍发生器各引脚的输出，使各引脚不断的输出高电平影响各个数码管显示，只有在和译码器相连的引脚输出高电平时数码管发光，否则不发光。当各引脚输出高电平的频率达到一定程度时，感觉不到数码管的闪烁，从而保护了数码管并且不会影响数据显示。 三、电路设计 1振荡电路 为了避免出现闪烁现象，扫描频率不能太低，人眼的临界闪烁是50HZ ，一般可将 显示位数乘以50HZ ，作为节拍发生器的时钟。 图3 多谐振荡电路 多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换， 由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。 用555定时器构成的多谐振荡器图中电容C 、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R 相连处，用以控制电容C 的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF 电容接地。电路接通电源的瞬间，由于电容C 来不及充电，Vc=0v ，所以555定时器状态为1，输出Vo 为高电平。同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc 对电容C 充电，电路进入暂稳，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC 充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo 的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C ；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo 的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C 。因此，振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C ， 555_VIRTUAL Timer GND DIS OUT RST VCC THR CON TRI 103.1k|? R1 206.1k|? R2 clk 10nF C 10nF Cf 10V Vs 8 7 4 1
EDA实验数码管扫描显示电路
实验三数码管扫描显示电路 一、实验目的 1、掌握数码管动态扫描显示数据的原理； 2、掌握利用EDA软件和VHDL语言设计较复杂时序逻辑电路的方法； 二、实验原理 实验参考程序： LIBRARY IEEE; USE IEEE.Std_Logic_1164.ALL; USE IEEE.Std_Logic_Unsigned.ALL; ENTITY Dynamic_Disp IS PORT(Clock:IN Std_Logic; En:OUT Std_Logic_Vector(0 to 7); --分别接到八个数码管的公共端 Disp:OUT Std_Logic_Vector(0 to 6)); --接数码管的7个控制端END ENTITY Dynamic_Disp; ARCHITECTURE behav OF Dynamic_Disp IS SIGNAL Counter:Integer Range 0 to 7; BEGIN PROCESS(Clock) V ARIABLE Num:Integer Range 0 to 9; BEGIN IF rising_edge(Clock) THEN IF Counter=7 THEN Counter<=0; ELSE Counter<=Counter+1; END IF; Num:=Counter; CASE Counter IS WHEN 0=>En<="01111111";
WHEN 1=>En<="10111111"; WHEN 2=>En<="11011111"; WHEN 3=>En<="11101111"; WHEN 4=>En<="11110111"; WHEN 5=>En<="11111011"; WHEN 6=>En<="11111101"; WHEN 7=>En<="11111110"; WHEN OTHERS=>En<="111111"; END CASE; CASE Num IS WHEN 0 =>Disp<="1111110"; WHEN 1 =>Disp<="0110000"; WHEN 2 =>Disp<="1101101"; WHEN 3 =>Disp<="1111001"; WHEN 4 =>Disp<="0110011"; WHEN 5 =>Disp<="1011011"; WHEN 6 =>Disp<="1011111"; WHEN 7 =>Disp<="1110000"; WHEN 8 =>Disp<="1111111"; WHEN 9 =>Disp<="1110011"; WHEN OTHERS=>Disp<="0000000"; END CASE; END IF; END PROCESS; END; 常用的显示器件有发光二极管、数码管、液晶显示器等，其中最常用的是数码管。数码管显示数据有两种方式：静态显示方式和动态（扫描）显示方式。 所谓静态显示方式，就是将被显示的数据的BCD码过各自的4—7/8段译显示译码器译码后，分别接到显示译码器的显示驱动端a~g/p，而公共端COM则根据数据管的类型（共阴极/共阳极）分别接到GND/VCC。静态显示的优点是控制简单，有几个数码管就用几个译码器，不必修改程序，十分简便。但当系统所需的数码管较多时，这种方法既耗资源，又占用较多的I/O口，N个数码管需要占用7N个引脚（若需要显示小数点，则是8N个引脚）。因此，该接法适合于系统中数码管数量不多的应用场合。
动态扫描数码显示实验
实验六
一、实验目的
动态扫描数码显示实验
1.掌握数字、字符转换成显示段码的软件译码方法 2.动态显示的原理和相关程序的编写 二、实验说明 动态显示，也称扫描显示。显示器由 6 个共阴极 LED 数码管构成。单片机的 P1 口输出 显示段码，经由一片 74LS245 驱动输出给 LED 管，由 P0 口输出位码，经由 74LS06 输出给 LED 管。 三、实验电路图 本实验用到 80C51 MCU 模块（C 区） ，动态数码显示模块（A5 区） 。80C51 MCU 模块电路 原理参考附录三，动态数码显示电路原理参考图 9.1。
图 9.1 动态数码显示电路 四、实验步骤 1.用 8P 数据线分别连接 80C51 MCU 模块的 JD0C（P0 口） 、JD1C（P1 口）到动态数码显 示模块的 JD2A5、JD1A5。 2.用串行数据通信线连接计算机与仿真器， 把仿真器插到 80C51 MCU 模块的 40P 锁紧插 座中，请注意仿真器的方向：缺口朝上。 3.将 80C51 MCU 模块的电源扭子开关 S1C 拨到上端，将动态数码显示模块的电源短路帽 J1A5 打在上端。 将直流稳压电源模块的直流控制开关 S1G1 打到 ON， 本实验所用到的相关模 块的电源指示灯 VCC 亮。 4.打开 Keil uVision2 仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加“TH9_动态显 示.ASM”源程序，进行编译，编译无误后，全速运行程序。 5.实验现象：动态数码显示模块显示“168168” 。 6.也可以把源程序编译成可执行文件， 把可执行文件用 ISP 烧录器烧录到 89S52 芯片中 运行（注意：芯片缺口朝上）（ISP 烧录器的使用查看附录二） 。 五、实验源程序 DBUF EQU 30H
实验二动态扫描显示电路设计
实验二动态扫描显示电路设计 一、设计要求 1、设计要求 设计一个四位LED数码显示动态扫描控制电路，显示4位十进制数或4字母的单词，要求显示内容可以通过按键切换。 2、硬件环境 LP-2900开发装置的LED数码管为共阴显示器，六个显示器的七个段控制a~g及小数点dp分别对应相连，各显示器的共阴极分别由一个3线-8线译码器74138的输出Y0~Y5控制。译码器的3位输入码分别由FPGA的I/O端口DE3、DE2、DE1控制，如图1所示。 图1 LP-2900开发装置FPGA与LED数码显示器的电路连接 3线-8线译码器的3位输入码DE3、DE2、DE1为“000”~“101”时，输出Y0~Y5中有一个为0，FPGA的a~g端口将控制共阴极为0的数码管显示。比如，当DE3、DE2、DE1为“011”时，Y3=0，数码管C4显示。 二、设计原理分析 多位七段显示器的控制分为静态和动态扫描两种方法。静态驱动方法是将所有显示器的公共端都接有效电平，各位显示器的段控制信号互不相干，分别控制。这样，n位显示器需要7×n个控制信号（不包括小数点），即需要FPGA的56个I/O口对其进行控制。 动态扫描方法是将所有显示器的各个段控制端（a、b…、g、dp）一一对应连接，而各显示器的公共端COM由位扫描信号分别控制。这样，n位显示器只需要8+n个控制信号（包括小数点）。比如，LP-2900开发装置上B区的6个共阴显示器采用了动态扫描驱动方式，6个共阴端C1~C6由通过一个3线-8线译码器分时控制，电路原理如图1所示。这样FPGA 只需要11个I/O口，其中8个控制段信号、3个输出二进制码（“000”~“101”）控制C1~C6。1．动态显示扫描控制 动态扫描驱动电路中所有的显示器由相同的段信号控制，公共端有效的显示器将显示相同的字符。所以，要使各显示器显示不同的内容，必须控制它们的公共端分时轮流有效。每个显示器只在其公共端为有效电平时根据段码信号显示相应的字符，公共端无效时灭显。 比如，若LP-2900上FPGA端口DE3、DE2、DE1按“000”→“001”→“010”→“011”→“100”→“101”→“000”循环输出二进制码，图1中的3线-8线译码器74138将输出顺序脉冲扫描控制6个共阴显示器的公共端C1~C6，信号波形如图3所示。每路脉冲信号的周期为6个时钟周期，只有1个时钟周期为低电平，且低电平时间依序错开。由于
动态扫描显示电路设计
实验七、动态扫描显示电路设计 （1）实验目的：学习动态扫描显示电路的设计。 （2）实验原理：图1是8位数码扫描显示电路，其中每个数码管的8个段（A、B、C、D、E、F、G、DP）都分别连在一起，8个数码管分别由3个选通信号LI0、LI1、LI2经过译码器得到的8个信号来选择。当LI2LI1LI0=”000”时L1被选通显示数据，其余的关闭；当LI2LI1LI0=”001”时L2被选通显示数据，其余的关闭。通过LI2LI1LI0的动态变化到达多位数字的显示。 图1 8位数码扫描显示电路 （3）实验内容：在实验三模为60的8421BCD码加1计数器的基础上，采用动态扫描显示计数结果。 （4）附加题：用6个数码管显示数字钟。 （5）思考题：动态扫描显示的频率大致范围是多少？ library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity bcd60 is port(clk,rst_n:in std_logic; ql,qh:out std_logic_vector(3 downto 0); cout: out std_logic;
we1,we2: out std_logic :='0'; LED7S :out std_logic_vector(7 downto 0)); end; architecture rtl of bcd60 is signal cnt1hz :std_logic_vector(24 downto 0); signal clk1hz :std_logic; signal cnt20hz: std_logic_vector(24 downto 0); signal clk20hz: std_logic; signal qlt,qht:std_logic_vector(3 downto 0); signal flag: std_logic :='0'; begin process(rst_n,clk) begin if(rst_n='0')then cnt1hz <=(others=>'0'); clk1hz <='0'; elsif (clk'event and clk='1')then if (cnt1hz=9999999)then --仿真时用9，用开发板时用9999999 cnt1hz<=(others=>'0'); clk1hz<=not clk1hz; else cnt1hz<=cnt1hz+1; end if; end if; end process; -- 分频得到计数时钟 process(rst_n,clk) begin if(rst_n='0')then cnt20hz <= (others=>'0'); clk20hz <= '0'; elsif (clk'event and clk='1')then if(cnt20hz=99999) then cnt20hz <= (others=>'0'); clk20hz <= not clk20hz; else cnt20hz <= cnt20hz +1; end if; end if; end process; ---分频得到扫描时钟200hz
动态扫描显示电路实验的设计与实现
从无到有：动态扫描显示电路实验的设计与 实现 动态扫描显示电路是一种常见的电子数字显示技术，其原理是通 过快速切换LED单元，从而在观察者眼中呈现出一组数字、字母或符号。对于初学者而言，常常难以理解其设计和实现过程。下面将介绍 如何从无到有，完成一款具有生动效果的动态扫描显示电路。 一、材料准备 1. 数字电路芯片：CD4017B、CD4060B或CD4059B 2. LED单元，数量视设计而定。建议使用3mm或5mm大小的LED。 3. 电源电容：10uF、100uF或470uF电容器。建议使用50V及以 上的规格。 4. 电阻器：220R、1k或10k电阻器，数量视设计而定。 5. 面包板或印制电路板。 6. 其他辅助器件：按钮、开关、电源头等组件。 二、电路设计 1. 先了解CD4017B芯片的工作原理。该芯片是一种低功耗CMOS 数码集成电路，具有10位二进制计数器和十个输出端口。
2. 将LED单元连接到芯片对应的输出端口上。根据需要，可在输 出端口前串联电阻器进行电流调节，提高LED的寿命。 3. 通过连接按钮或开关控制器，将CD4017B芯片与CD4060B或 CD4059B锁相环组合起来。锁相环负责调节输出频率，使得LED单元在显示时呈现出连续、动态的效果。 4. 完成电路板的设计和布局。对于初学者而言，建议使用面包板 进行调试，待电路稳定后再将其焊接至印刷电路板上。 三、实验过程 1. 将准备好的材料按照电路设计图进行连接。 2. 将电路接入电源头。确定连接正确、正常工作。 3. 通过按下按钮或开关，观察电路中各个LED单元的状态变化。 调整输出频率使LED单元显示更加流畅。 4. 对电路进行优化，并记录其中的问题、瓶颈及解决方案。 5. 可以在此基础上继续扩展，如添加蜂鸣器、数字显示屏等元件，并将其整合到一起，构建出完整的数字电路系统。 本实验旨在帮助初学者掌握基本的数字电路原理，并能够熟练地 设计、调试出具有生动、实用的动态扫描显示电路。希望读者能够通 过本实验，不断探索电子技术的更多精彩。
数码管动态扫描实验实验报告及程序
实验七数码管动态扫描实验 姓名专业学号 2010412381 成绩 一、实验目的 1.掌握Keil C51软件与protues软件联合仿真调试的方法； 2.掌握单片机对数码管的动态显示控制方式； 3.掌握定时器的基本使用及编程方法。 二、实验仪器与设备 1.微机1台 2.Keil C51集成开发环境 3.Proteus仿真软件 三、实验内容 1.用Proteus设计一8位数码管动态扫描显示电路。要求利用P0口做数 码管的段选线，P1.0~P1.2与74LS138译码器的3个输入端相连，其译 码输出Y0~Y7作为数码管的位选线。参考电路见后面实验报告。 2.编写程序，将数字1~8分别显示在8个数码管上，要求显示无闪烁。 3.延长每个数码管选通的时间（如500ms），观察动态扫描过程。 4.编写程序，利用Proteus中的“激励源/DCLOCK/数字类型/时钟”产生频 率为1HZ的方波输出，并利用定时/计数器T1统计脉冲的个数，将统计 结果动态实时的显示在数码管上。 5.提高时钟频率（如100KHZ）,观察显示情况。 四、实验原理 1.动态扫描法： 1)动态扫描法是对各数码管循环扫描、轮流显示的方法。由于一次只 能让一个数码管显示，因此，要显示8位的数据，必须让数码管一 个一个轮流显示才可以，同时每个数码管显示的时间大约在1ms到 4ms之间，所以为了保证正确显示，每隔1ms，就得刷新一个数码管。 当扫描显示频率较高时，利用人眼的视觉暂留特性，看不出闪烁现 象，这种显示需要一个接口完成字型码的输出（段选），另一接口完 成各数码管的轮流点亮（位选）。 2)在进行数码显示的时候，要对显示单元开辟8个显示缓冲区，每个 显示缓冲区装有显示的不同数据即可。 3)对于显示的字型码数据采用查表方法来完成。 2.P0口 P0口作为地址/数据总线使用时是一个真正的双向端口；而作通用I/O 口时，只是一个准双向口，由于其内部漏极开路，应外接10KΩ的上拉 电阻，否则无法输出高电平。 3.74LS138:3线—8线译码器 引脚排列：
EDA实验二八位七段数码管动态显示电路的设计
EDA实验二八位七段数码管动态显示电路的设计 八位七段数码管动态显示电路是一种常用的显示电路，用于将数字信 号转换成七段数码管的显示形式。本文将详细介绍八位七段数码管动态显 示电路的设计原理和实现方法。首先，我们先介绍一下七段数码管的基本 原理和工作方式。 一、七段数码管的基本原理和工作方式 七段数码管通常由七个独立的LED组成，分别代表数字0到9和字母 A到F。这七个LED分别为a，b，c，d，e，f，g，用于显示不同的数字。通过控制每个LED的亮灭状态，可以显示出不同的数字。 七段数码管通常采用共阳极或共阴极的方式控制。在共阳极的情况下，数码管的共阳极引脚接Vcc，每个LED的阴极引脚分别通过控制芯片上的 开关来控制灯的亮灭；在共阴极的情况下，数码管的共阴极引脚接GND， 每个LED的阳极引脚通过控制芯片上的开关来控制灯的亮灭。根据实际需 要选择共阳极或共阴极的七段数码管。 在七段数码管中，每个LED代表一个计算机的位数。例如，数码管中 的aLED表示计算机数据的最低位，而gLED表示计算机数据的最高位。 二、八位七段数码管动态显示电路的设计原理 八位七段数码管动态显示电路的设计原理是将八个七段数码管连接在 一起，通过改变每个数码管的亮灭状态，实现数字的动态显示。具体的设 计原理是通过一个计数器生成7个时序信号，然后再通过逻辑控制器将这 些时序信号分配给各个数码管。
可以用三个个位计数器来实现生成的7个时序信号。其中，一个计数器用于控制7个段的扫描，即a,b,c,d,e,f,g；另外两个计数器用于控制8位数码管中的8个数位，即1,2,3,4,5,6,7,8 具体实现时，可以通过一个时钟信号来驱动计数器，每个计数器都有一个计数使能信号和一个计数复位信号。通过适当的设计时钟信号的频率和计数使能/复位信号的控制，可以实现不同的动态显示效果。 三、八位七段数码管动态显示电路的实现方法 八位七段数码管动态显示电路的实现方法可以分为三个步骤：计数器设计、逻辑控制器设计和电路布线。 1.计数器设计：根据动态显示的要求，设计三个个位计数器，分别用于控制7个段和8个数位的扫描。根据时序需求，设置适当的时钟频率和计数使能/复位信号。 2.逻辑控制器设计：根据动态显示的要求和计数器的输出，设计一个逻辑控制器，用于控制每个数码管亮灭的时间和显示的数字。可以使用逻辑门、触发器和多路信号选择器等电子元件来实现逻辑控制器。 3.电路布线：根据计数器和逻辑控制器的设计方案，将电子元件进行布线连接，连接好时钟信号、计数使能/复位信号、数位段控制信号和数位输入信号等。 实验过程中，可以通过波形显示仪来观察时序信号和数位输入信号的变化情况，以便调试和优化电路设计。 四、总结
单片机数码管动态显示实验报告
单片机数码管动态显示实验报告单片机数码管动态显示实验程序(汇编) 单片机数码管动态显示实验程序 org 00h ajmp head org 0030h head: mov sp,#0070h num equ p0 ;p0口连接数码管 reset: mov dptr ,#tab mov r0,#4 sh: acall show_tab call dptr_add djnz r0,sh mov r0 ,#4 sjmp reset dptr_add: inc dptr inc dptr inc dptr inc dptr
ret tab : db 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H, 0A1H,86H,8EH ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 函数的功能是用来动态显示dptr上的四个数 据 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; show_tab: clr a mov r2,#0 mov r3,#148 mov p2,#238 loop: movc a,@a+dptr mov num ,a acall delay_5ms inc r2 mov a,r2;调用片选函数前注意A的变化acall select_mov cjne r2,#4,loop mov r2,#0 clr a djnz R3,loop ret ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
数码管动态扫描实验报告
数码管动态扫描实验报告 数码管动态扫描实验报告 引言： 数码管是一种常见的显示器件，广泛应用于电子设备中。动态扫描技术是一种常见的驱动数码管的方法。本实验旨在通过动态扫描技术实现数码管的显示，并对其原理进行深入研究。 一、实验目的 本实验的主要目的是掌握数码管的动态扫描原理，并通过实践验证其可行性。具体目标如下： 1. 理解数码管的基本工作原理； 2. 熟悉动态扫描技术的实现方法； 3. 掌握使用单片机驱动数码管的方法； 4. 通过实验验证动态扫描技术的可行性。 二、实验器材与原理 1. 实验器材： - 单片机开发板； - 4位共阳数码管； - 连接线。 2. 实验原理： 数码管是由多个发光二极管组成的，每个发光二极管对应一个数字或符号。共阳数码管的阳极连接在一起，而阴极分别与单片机的IO口相连。动态扫描技术是通过快速切换数码管的显示，从而形成连续的显示效果。具体原理如下：
- 单片机通过IO口输出高电平或低电平控制数码管的显示； - 通过快速切换数码管的显示，使得人眼感觉到数码管同时显示多个数字。 三、实验步骤 1. 连接电路： 将4位共阳数码管的阳极分别连接到单片机的IO口，阴极连接到GND。确保连接正确，避免短路或接反。 2. 编写程序： 使用单片机开发板的编程软件，编写程序控制数码管的显示。通过循环控制IO 口输出高低电平，实现动态扫描的效果。 3. 上传程序： 将编写好的程序上传到单片机开发板中，确保程序能够正确运行。 4. 运行实验： 将单片机开发板连接到电源，观察数码管的显示效果。通过动态扫描技术，数码管会以一定的频率显示不同的数字。 四、实验结果与分析 通过实验，我们成功实现了数码管的动态扫描显示。数码管以一定的频率切换显示不同的数字，形成了连续的显示效果。通过改变程序中的循环次数和延时时间，我们可以调整数码管显示的速度和亮度。 动态扫描技术的优点是可以通过少量IO口驱动多个数码管，节省了硬件资源。同时，由于数码管的刷新速度较快，人眼无法察觉到闪烁的现象，使得显示效果更加平滑和稳定。 然而，动态扫描技术也存在一些问题。首先，由于数码管的刷新频率较高，对
四位LED显示器动态扫描电路
《数字电路》课程设计 四位LED动态扫描设计 目录 1前言（引言） 随着计算机技术和电子技术的飞速发展和广泛应用,电器设备的输出显示技术也变得复杂多样,诸如CRT显示、LCD显示、多位LED显示及发光二极管显示等应运而生。在这些显示当中,LED及发光二极管显示电路较为简单,成本也较低,在功能单一的仪器仪表与机电设备中应用较广。但当设备显示的点或位较多时,就需要采用一定的驱动电路与相应的驱动方式。 通过我们所学的数字电路，模拟电路，设计一个电路，实现一些功能。此次设计锻炼我们的动手能力，解决问题的能力！ 2设计任务及方案论证 用四位编码开关编码，将编出来的数字（0~9）以动态扫描的形式显示在LED数码管上，并且能够调节扫描频率。 1.通过编码开关，编出0000~9999的数字。 2.通过两个四选一的选择开关（74LS153），选择输出位数。 3.将选择输出的四位进行排序，接入数码管译码器（C4511）。 4.将对应的编码通过译码器显示在数码管上。 5.由于要求动态扫描： 接入一个时钟脉冲。产生时钟脉冲需要接入555多些振荡器。 产生的CP脉冲，通过计数器产生00~11的二进制数。 两位二进制数与四选一选择开关和2—4的计数器同步，产生1110,1101,1011,0111的四位二进制数作为数码管的驱动电压。 将设计的电路，经过理论计算，做出电路板，进行调试，从而来验证试验设计的真确性。3电路设计原理与实验电路 3.1设计任务及要求 利用数字集成电路（如：74LS353、48、139、393，NE555等）和分立元件设计一个四位LED显示器动态扫描驱动电路。 （1）基本要求 ①显示范围：0000～9999；
单片机课程设计-8位8段LED数码管动态扫描显示
8位8段LED数码管动态扫描 一、内容要求： 在8位8段LED数码管显示8.8.8.8.8.8.8.8.”持续500ms，之后灭 显示器200ms;然后显示“ WELCOM-1 ”（由于8位8段LED数码管显示不能显示字母 W 和M,所以改为显示“ HELLO-93 ”） 二、目的和意义 1、掌握数码管动态扫描显示原理及实现方法。 2、掌握动态扫描显示电路驱动程序的编写方法。 三、总体方案设计思路 LED 数码动态显示的基本做法在于分时轮流选通数码管的公共端，使得各数码管轮流导通，再选通相应的数码管后，即显示字段上得到显示字形码。这种方式数码管的发光效率，而且由于各个数码管的字段线是并联使用的，从而大大简化了硬件线路。 动态扫描显示接口是单片机系统中应用最为广泛的一种显示方式。其接口电路是把所有显示器的 8 个笔画段 A-DP 同名端并联在一起，而每个显示器的公共极 COM 各自独立地接受 I/O 线控制， CPU 向字段输出口送出字段形码是，所有显示器由于同名端并连接收到相同的字形码，但究竟是哪个显示器亮，则取决于COM 端，而这一端是由 I/O 控制的，所以就可以自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描是指采用分时的方法，轮流控制各个显示器的 COM 端，使各个显示器轮流点亮。 再轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上个位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的影响就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。 采用总线驱动器 74HC245 提供 LED 数码管的段驱动，输出高电平时点亮相应段；采用集电极开路的BCD-十进制译码器/驱动器完成LED数码管位驱动，输出低电平时选通相应位。P2 口每个口线输出灌电流不足以驱动一个数码管显示器的位-公共极，所依通过集电极 开路的BCD-十进制译码器/驱动器7445驱动，即节约P2 口线，又增加驱动能力。 四、仿真电路设计（电路原理图及关键单元说明）
EDA实验指导简述基于FPGA的动态扫描电路设计
EDA实验指导简述基于FPGA的动态扫描电路设计 基于FPGA的动态扫描电路设计是一项基于可编程逻辑芯片进行电路 设计的实验项目。该实验的目的是通过使用FPGA来实现动态扫描电路， 并对所设计的电路进行功能验证和性能分析。 动态扫描技术是现代集成电路设计中非常重要的一种测试方法。它通 过在设计电路中插入一组扫描链，将电路分为扫描片和非扫描片，从而可 以有效地测试电路中的故障和错误。FPGA被广泛应用于动态扫描电路的 设计，因为它具有可编程性和灵活性强的特点。 下面是基于FPGA的动态扫描电路设计的实验指导简述： 1.确定实验目标：首先，需要明确实验的目标，例如设计一个基本的 动态扫描电路，并能够通过扫描链测试电路的正确性；或者设计一个复杂 的动态扫描电路，并通过扫描链测试电路中的故障等。 2.学习FPGA开发平台：了解所使用的FPGA开发平台的基本知识，包 括FPGA芯片的结构和功能、开发平台的软件工具等。学习并掌握使用FPGA开发平台进行电路设计和仿真的基本方法。 3.设计电路原理图：使用FPGA开发平台提供的工具，绘制所要设计 的动态扫描电路的原理图。根据实验目标，确定电路的输入、输出和功能 模块，并将它们连接起来。 4. 编写电路描述语言代码：根据电路原理图，使用电路描述语言 （如VHDL或Verilog）编写电路的描述代码。代码需要包括对所有输入、输出和功能模块的定义，并描述它们之间的连接关系。
5.进行功能仿真：使用FPGA开发平台提供的仿真工具，对设计的电路进行功能仿真。通过输入测试向量并观察输出结果，验证电路的功能正确性。 6.进行时序分析：使用FPGA开发平台提供的时序分析工具，对设计的电路进行时序分析。通过分析电路中各个信号的时间延迟、时钟周期等参数，评估电路的性能。 7.进行布局布线和验证：使用FPGA开发平台的布局布线工具，对设计的电路进行布局布线。通过验证布局布线的结果，确保电路可以正确地在FPGA芯片上实现。 8.进行硬件验证：将设计好的电路加载到FPGA开发板中进行硬件验证。通过观察实际电路的行为和性能参数，验证电路的正确性和性能。 9.总结和分析：根据实验结果，总结实验过程中遇到的问题和解决方法，并对电路的功能和性能进行分析。如果需要，可以对设计的电路进行进一步的优化和改进。 基于FPGA的动态扫描电路设计是一项非常具有挑战性和实用价值的实验项目。通过完成这个实验，学生可以加深对FPGA技术和动态扫描测试方法的理解，提高设计和验证电路的能力。同时，这项实验也为学生将来从事集成电路设计和测试工作打下了良好的基础。
七段数码管的动态扫描显示实验报告
实验四七段数码管的动态扫描显示 一、实验目的 1.进一步熟悉QuartusII软件进行FPGA设计的流程； 2.掌握利用宏功能模块进行常用的计数器，译码器的设计； 3.学习和了解动态扫描数码管的工作原理的程序设计方法； 二、实验原理及过程 实验板上面常用的4为联体的共阳极7段数码管。其接口电路是把所有数码管的8个笔划段a-h同名端连接起来，而每一个数码管由一个独立的公共极COM端控制。对于这种结构的数码管，采用动态显示的方法是最为广泛的一种显示方式之一。 在轮流点亮的过程中每位显示器的点亮时间都极为短暂，但由于人的视觉暂留现象以及发光二极管的余晖效应，尽管实际上每个显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快（如达到30Hz 以上），给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。本次实验要求在实验板上实现显示00000000-99999999的十进制计数器。使用的是宏模块产生一个16位的二进制计数器counter()作为4个数码管的显示数据；编写一个分频模块div，其输出作为计数器counter()的时钟信号；编写数码管驱动模块segmain，完成7段译码和扫描显示控制 1、建立工程，并建立顶层图。 2、设计计数时钟 设计一分频器，对50Mhz分频输出到计数器，让计数器以
较慢速度递增。建立.v文件，输入以下代码 module int_div(clk,div_out); input clk; output reg div_out; reg[31:0] clk_div; parameter CLK_FREQ='D50_000_000; parameter DCLK_FREQ='D10; always@(posedge clk) begin if(clk_div EDA设计课程实验报告 实验题目：数码管动态显示实验 学院名称： 专业：电子信息工程 班级： 姓名：高胜学号 小组成员： 指导教师： 一、实验目的 学习动态扫描显示的原理；利用数码管动态扫描显示的原理编写程序，实现自己的学号的显示。 二、设计任务及要求 1、在SmartSOPC实验箱上完成数码管动态显示自己学号的后八个数字。 2、放慢扫描速度演示动态显示的原理过程。 三、系统设计 1、整体设计方案 数码管的八个段a,b,c,d,e,f,g,h（h是小数点）都分别连接到SEG0~SEG7，8个数码管分别由八个选通信号DIG0~DIG7来选择，被选通的数码管显示数据，其余关闭。如果希望8个数码管显示希望的数据，就必须使得8个选通信号DIG0~DIG7分别被单独选通，并在此同时，在段信号输入口SEG0~SEG7加上该对应数码管上显示的数据，于是随着选通信号的扫描就能实现动态扫描显示的目的。虽然每次只有1个数码管显示，但只要扫描显示速率足够快，利用人眼的视觉余辉效应，我们仍会感觉所有的数码管都在同时显示。 2、功能模块电路设 （1）输入输出模块框图（见图1） 图1 （2）模块逻辑表达（见表1） 表1（数码管显示真值表） clk_1k dig seg ↑01111111 C0 ↑10111111 F9 注：数码管显示为01180121 （3）算法流程图（见图2） （4）Verilog源代码 module scan_led(clk_1k,d,dig,seg); //模块名scan_led input clk_1k; //输入时钟 input[31:0] d; //输入要显示的数据output[7:0] dig; //数码管选择输出引脚 实验三定时器和中断实验 、实验目的 1、学习51 单片机内部定时器的使用方法。 2、掌握中断处理程序的方法。 3、掌握数码管与单片机的连接方法和简单显示编程方法。 4、学习和理解数码管动态扫描的工作原理。 二、实验内容 1、使用定时器T0，定时1 秒，控制P1口发光管循环点亮。 2、使用定时器T0，定时 1 秒，控制 1 个数码管循环显示数字0~9，每秒钟数字加一。 3、使用软件定时1 秒，控制2 个数码管循环显示秒数0~59，每秒钟数字加一。 4、使用定时器T0，定时1秒，控制 2 个数码管循环显示秒数0~59，每秒钟数字加一。 三、实验电路图 四、实验说明 1、数码管的基本概念 （1）段码 数码管中的每一段相当于一个发光二极管，8 段数码管则具有8个发光二极管。本次实验使用的是共阴数码管，公共端是1、6，公共端置0，则某段选线置1 相应的段就亮。公共端1 控制左面的数码管；公共端 6 控制右面的数码管。正面看数码管的引脚、段选线和数据线的对应关系为： 图1 数码管封装图图2 数据线与数码管管脚连接关系 段码是指在数码管显示某一数字或字符时，在数码管各段所对应的引脚上所加的高低电平按顺序排列所组成的一个数字，它与数码管的类型（共阴、共阳） （2）位码位码也叫位选，用于选中某一位数码管。在实验图中要使第一个数码管显示数据，应在公共端1上加低电平，即使P2.7 口为0，而公共端6上加高电平，即使P2.6口为1。位码与段码一样和硬件连接有关。 （3）拉电流与灌电流 单片机的I/O 口与其他电路连接时，I/O 电流的流向有两种情况：一种是当该I/O 口为高电平时，电流从单片机往外流，称作拉电流；另一种是该I/O 口为低电平时，电流往单片机内流，称为灌电流。一般I/O 的灌电流负载能力远大于拉电流负载能力，对于一般的51 单片机而言，拉电流最大4mA，灌电流为20mA。一般在数码管显示电路中采用灌电流方式（用共阳数码管），可以得到EDA设计课程实验报告数码管动态显示实验报告
数码管动态扫描显示实验.