數(shù)字電子技術課程設計報告(led矩形點陣)

1、<p>　　【設計題目】 LED點陣循環(huán)顯示設計</p><p><b>　　【設計任務及要求】</b></p><p>　　利用EDA/SOPC試驗開發(fā)平臺提供的16*16點陣LED以及EP2C35核心板，實現(xiàn)循環(huán)顯示設定內(nèi)容，顯示內(nèi)容為自己的“學號名字”。</p><p>　　手動生成“學號姓名”這幾個字符在16*16點

2、陣LED上的字摸（即控制某些LED亮，某些LED滅，可下載字摸軟件幫助確定）。</p><p>　　實現(xiàn)循環(huán)顯示“學號姓名”，并要求左移</p><p>　　擴展要求：自主設計（如控制循環(huán)速度，方向等）。</p><p><b>　　設計原理及方案：</b></p><p>　　1、16*16點陣LED內(nèi)部結構如下圖所示

3、。</p><p><b>　　總體設計框圖。</b></p><p><b>　　FPGA</b></p><p><b>　　各子模塊的設計：</b></p><p><b>　?。?）分頻，掃描</b></p><p>　　m

4、odule saomiao (clk_50Mhz,clk_1k); </p><p>　　input clk_50Mhz; </p><p>　　output clk_1k; </p><p>　　reg[24:0] cnt;</p><p>　　reg clk_1k;</p><p

5、>　　always @(posedge clk_50Mhz)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if (cnt<25000)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　cnt<=cnt+1;</p><

6、;p>　　clk_1k<=0;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else if(cnt<50000)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　cnt<=cnt+1;</p><p>　　clk

7、_1k<=1;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else cnt=0;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　endmodule</b></p><p>　　封裝生成的模塊如下：&

8、lt;/p><p>　?。?）分頻，移動，控制速度</p><p>　　module yidong (clk_50Mhz,clk_fourhz,k2,k3); </p><p>　　input clk_50Mhz,k2,k3; // 輸入端口聲明</p><p>　　output clk_fourhz;

9、// 輸出端口聲明</p><p>　　reg[24:0] count,ccount;</p><p>　　reg clk_fourhz;</p><p>　　always @(posedge clk_50Mhz)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if ((k

10、2==0) && (k3==0))</p><p>　　ccount<=50000000;</p><p>　　if ((k2==0) && (k3==1))</p><p>　　ccount<=100000000;</p><p>　　if ((k2==1) && (k3==0))

11、</p><p>　　ccount<=5000000;</p><p>　　if ((k2==1) && (k3==1))</p><p>　　ccount<=10000000;</p><p>　　if(count<ccount)</p><p><b>　　begin&l

12、t;/b></p><p>　　count<=count+1'b1;</p><p>　　clk_fourhz<=0;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　b

13、egin</b></p><p><b>　　count<=0;</b></p><p>　　clk_fourhz<=1;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>&

14、lt;b>　　endmodule</b></p><p>　　封裝生成的模塊如下：</p><p>　?。?）顯示，控制輸出，控制左右移動</p><p>　　module xianshi(clk_saomiao,clk_pingyi,row,con,k);</p><p>　　input clk_saomiao,clk_p

15、ingyi,k;</p><p>　　output[15:0] row;</p><p>　　output[15:0] con;</p><p>　　reg[15:0] row;</p><p>　　reg[15:0] con;</p><p>　　integer cnt=0,b=0;</p><p

16、>　　reg[15:0] r[111:0];</p><p><b>　　initial </b></p><p><b>　　begin</b></p><p><b>　　// 學號:</b></p><p>　　r[0]<=16'b1111_0111_

17、1011_1111;</p><p>　　r[1]<=16'b1111_0111_1101_1111; </p><p>　　r[2]<=16'b1111_0000_0001_1111;</p><p>　　r[3]<=16'b1111_0111_1111_1111;</p><p>　　r[4]&l

18、t;=16'b1111_0111_1111_1111;</p><p>　　r[5]<=16'b1111_1111_1111_1111;</p><p>　　r[6]<=16'b1111_0111_0011_1111;</p><p>　　r[7]<=16'b1111_0111_1101_1111; </p&

19、gt;<p>　　r[8] <=16'b1111_0111_1101_1111;</p><p>　　r[9]<=16'b1111_1000_0011_1111;</p><p>　　r[10]<=16'b1111_1111_1111_1111;</p><p>　　r[11] <=16'b111

20、1_1111_1111_1111;</p><p>　　r[12] <=16'b1111_1000_0011_1111;</p><p>　　r[13] <=16'b1111_0111_1101_1111;</p><p>　　r[14]<=16'b1111_0111_1101_1111;</p><p&

21、gt;　　r[15] <=16'b1111_1000_0011_1111; //"100"</p><p>　　r[16] <=16'b1111_0111_1011_1111;</p><p>　　r[17] <=16'b1111_0111_1101_1111;</p><p>　　r[18] <

22、=16'b1111_0000_0001_1111;</p><p>　　r[19] <=16'b1111_0111_1111_1111;</p><p>　　r[20] <=16'b111_0111_1111_1111;</p><p>　　r[21] <=16'b1111_1111_1111_1111;</p

23、><p>　　r[22] <=16'b1111_0011_1011_1111;</p><p>　　r[23] <=16'b1111_0101_1101_1111; </p><p>　　r[24]<=16'b1111_0110_1101_1111;</p><p>　　r[25]<=16'

24、;b1111_0111_0011_1111; </p><p>　　r[26]<=16'b1111_1111_1111_1111;</p><p>　　r[27]<=16'b1111_1111_1111_1111;</p><p>　　r[28]<=16'b1111_1011_0011_1111;</p>&l

25、t;p>　　r[29]<=16'b1111_0111_1101_1111;</p><p>　　r[30]<=16'b1111_0111_1101_1111;</p><p>　　r[31]<=16'b1111_1001_0011_1111; //"123"</p><p>　　r[32] &l

26、t;=16'b1111_1111_1111_1111;</p><p>　　r[33]<=16'b1111_1111_1111_1111;</p><p>　　r[34]<=16'b1110_1111_1111_1111;</p><p>　　r[35]<=16'b1110_1111_1110_1111;</p

27、><p>　　r[36]<=16'b1110_1111_1111_0111;</p><p>　　r[37]<=16'b1110_0000_0000_0111;</p><p>　　r[38]<=16'b1110_1111_1111_1111;</p><p>　　r[39]<=16'b11

28、10_1111_1111_1111; </p><p>　　r[40]<=16'b1111_1111_1111_1111;</p><p>　　r[41] <=16'b1110_1111_1111_1111; </p><p>　　r[42] <=16'b1110_1111_1110_1111;</p><

29、;p>　　r[43] <=16'b1110_1111_1111_0111;</p><p>　　r[44] <=16'b1110_0000_0000_0111;</p><p>　　r[45] <=16'b1110_1111_1111_1111;</p><p>　　r[46] <=16'b1111_11

30、11_1111_1111; </p><p>　　r[47] <=16'b1111_1111_1111_1111; //"11"</p><p><b>　　//姓名:</b></p><p>　　r[48] <=16'b1111_1111_0110_1111; </p><

31、;p>　　r[49]<=16'b1101_1111_0111_1111; </p><p>　　r[50]<=16'b1110_1111_0111_1011; </p><p>　　r[51]<=16'b1111_0111_0111_1011; </p><p>　　r[52]<=16'b1111_

32、1011_0111_1011; </p><p>　　r[53]<=16'b1111_1101_0111_1011; </p><p>　　r[54]<=16'b1111_1110_0111_1010; </p><p>　　r[55]<=16'b0000_0000_0000_1001; </p>&l

33、t;p>　　r[56] <=16'b1111_1110_0111_1011;</p><p>　　r[57] <=16'b1111_1101_0111_1011; </p><p>　　r[58] <=16'b1111_1011_0111_1011; </p><p>　　r[59] <=16'b11

34、11_0111_0111_1011; </p><p>　　r[60] <=16'b1110_1111_0111_1011; </p><p>　　r[61] <=16'b1101_1111_0110_1011; </p><p>　　r[62] <=16'b1101_1111_0111_0011; </p&g

35、t;<p>　　r[63] <=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[64]<=16'b1111_1111_0111_1111; </p><p>　　r[65]<=16'b1111_1111_1011_1111; </p><p>　　r[66]<=16

36、9;b1111_1111_1101_1111; </p><p>　　r[67]<=16'b0000_0000_0000_1111; </p><p>　　r[68]<=16'b1111_1111_1111_0000; </p><p>　　r[69]<=16'b1011_1111_1011_1111; </p

37、><p>　　r[70]<=16'b1011_1011_1011_0111; </p><p>　　r[71]<=16'b1011_1011_1011_0111; </p><p>　　r[72] <=16'b1011_1011_1011_0111; </p><p>　　r[73]<=16&

38、#39;b1000_0000_0000_0000; </p><p>　　r[74]<=16'b1011_1011_1011_0111; </p><p>　　r[75] <=16'b1011_1011_1011_0111; </p><p>　　r[76] <=16'b1011_1011_1011_0111; &l

39、t;/p><p>　　r[77] <=16'b1011_1011_1011_0111; </p><p>　　r[78]<=16'b1011_1111_1011_1111; </p><p>　　r[79] <=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[80] &l

40、t;=16'b1111_1111_1111_1111;</p><p>　　r[81] <=16'b1011_1101_1111_1111; </p><p>　　r[82] <=16'b1100_1110_1111_1111; </p><p>　　r[83] <=16'b1111_1111_0111_0111

41、; </p><p>　　r[84] <=16'b1111_1111_1011_0111; </p><p>　　r[85] <=16'b1110_1111_1101_1111; </p><p>　　r[86] <=16'b1001_1111_1110_0111; </p><p>　　r[

42、87] <=16'b1111_0000_0000_0000; </p><p>　　r[88]<=16'b1110_1111_1110_0111; </p><p>　　r[89]<=16'b1001_1111_1101_0111; </p><p>　　r[90]<=16'b1111_1111_1011

43、_0111; r[91]<=16'b1111_1111_0111_0111; </p><p>　　r[92]<=16'b1110_1110_1111_0111; </p><p>　　r[93]<=16'b1001_1101_1111_0111; </p><p>　　r[94]<=16'b1111_

44、1101_1111_1111; </p><p>　　r[95]<=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[96]<=16'b1111_1111_1111_1111;</p><p>　　r[97]<=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p

45、>　　r[98]<=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[99]<=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[100]<=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[101]<=16'b1111_

46、1111_1111_1111; </p><p>　　r[102]<=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[103]<=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[104] <=16'b1111_1111_1111_1111; </p>

47、<p>　　r[105]<=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[106]<=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[107] <=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[108] <=16

48、'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[109] <=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[110]<=16'b1111_1111_1111_1111; </p><p>　　r[111] <=16'b1111_1111_1111_1111;

49、 </p><p><b>　　end </b></p><p>　　always@(posedge clk_pingyi)</p><p><b>　　begin </b></p><p>　　if (k==0) //k值控制左右移動</p><p><b

50、>　　begin </b></p><p>　　if (b==95)</p><p><b>　　b<=0;</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　b<=b+1;</b></p><

51、p><b>　　end </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　begin </b></p><p><b>　　if (b==0)</b></p><p><b>　　b<=96;&l

52、t;/b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　b<=b-1;</b></p><p><b>　　end </b></p><p><b>　　end</b></p><p>

53、　　always@(posedge clk_saomiao)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if(cnt==15)</p><p><b>　　begin</b></p><p><b>　　cnt<=0;</b></p>

54、<p><b>　　end</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　cnt<=cnt+1;</p><p><b>　　case(cnt)</b></p><p>　　0: con<=16'b0000_000

55、0_0000_0001;</p><p>　　1: con<=16'b0000_0000_0000_0010;</p><p>　　2: con<=16'b0000_0000_0000_0100;</p><p>　　3: con<=16'b0000_0000_0000_1000;</p><p&g

56、t;　　4: con<=16'b0000_0000_0001_0000;</p><p>　　5: con<=16'b0000_0000_0010_0000;</p><p>　　6: con<=16'b0000_0000_0100_0000;</p><p>　　7: con<=16'b0000_00

57、00_1000_0000;</p><p>　　8: con<=16'b0000_0001_0000_0000;</p><p>　　9: con<=16'b0000_0010_0000_0000;</p><p>　　10: con<=16'b0000_0100_0000_0000;</p><p&

58、gt;　　11: con<=16'b0000_1000_0000_0000;</p><p>　　12: con<=16'b0001_0000_0000_0000;</p><p>　　13: con<=16'b0010_0000_0000_0000;</p><p>　　14: con<=16'b0100_0

59、000_0000_0000;</p><p>　　15: con<=16'b1000_0000_0000_0000;</p><p><b>　　endcase</b></p><p><b>　　//行使能</b></p><p><b>　　case(cnt)</b

60、></p><p>　　0: row<=r[b+0];</p><p>　　1: row<=r[b+1];</p><p>　　2: row<=r[b+2];</p><p>　　3: row<=r[b+3];</p><p>　　4: row<=r[b+4];</p

61、><p>　　5: row<=r[b+5];</p><p>　　6: row<=r[b+6];</p><p>　　7: row<=r[b+7];</p><p>　　8: row<=r[b+8];</p><p>　　9: row<=r[b+9];</p><

62、p>　　10: row<=r[b+10];</p><p>　　11: row<=r[b+11];</p><p>　　12: row<=r[b+12];</p><p>　　13: row<=r[b+13];</p><p>　　14: row<=r[b+14];</p><p>

63、　　15: row<=r[b+15]; </p><p><b>　　endcase</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　endmodule</b></p><p>　　封裝生成的模塊如下：</p><p&

64、gt;　　【電路設計、仿真與實現(xiàn)】 </p><p><b>　　電路設計</b></p><p>　　將封裝好的三個模塊連接起來。</p><p><b>　　電路如下：</b></p><p><b>　　電路仿真</b></p><p>　　掃描

65、模塊和移動模塊實際上都是分頻器，只是分頻不一樣，前者的分頻后頻率高（看不到很明顯地閃爍），后者低（控制移動速度便于觀察）。這里只仿真分頻器的功能如下（10分頻）：</p><p>　　字體顯示模塊的仿真如下，由于所給頻率太高，分頻又太大，仿真不易實現(xiàn)。本仿真的clk2取1ns，clk3取32ns，k取0（進行左移）。</p><p><b>　　電路實現(xiàn)</b><

66、;/p><p>　　將連接好的電路的輸入和輸出端分別用對應的FBGA管腳封裝起來，便可以在實驗室的平臺上進行電路的實現(xiàn)了。</p><p><b>　　【分析與討論】</b></p><p>　　這次數(shù)電課程設計我一共去下載了三次，第一次的時候在那個模版上沒有顯示，只是看到了列的燈有亮的，回去檢查的時候發(fā)現(xiàn)是掃描的頻率太小了，之前設定的頻率只有2H

67、z，這樣的情況下每秒只會顯示兩列數(shù)據(jù)，不能得出所需要的顯示。將掃描的頻率改成10kHz后去下載的時候發(fā)現(xiàn)能夠正常地循環(huán)顯示了，這也完成了基本的設計。我中午回去后又對原有程序進行了改寫，多加了三個輸入端，其中兩個輸入端用來控制字幕移動的速度，另一個用來控制左右移動，編了一個中午，程序沒有錯誤后，仍然有點忐忑的去下載（quartusⅡ只能檢查錯誤不能檢驗功能，而且這是最后一次下載機會了），不過去老師那里下載的時候，模版上正常循環(huán)我的學號名字

68、顯示，而且通過三個附加的輸入端可以控制它的左右移動以及移動速度（移動的速度共設定了4個），看到自己所編譯的功能都實現(xiàn)后，心情還是很愉悅的。個人感覺整個編譯過程中，寫自己名字的二進制代碼太費勁了。通過這次課程設計，我鞏固了之前數(shù)電實驗課上學的quartusⅡ的一些基本操作，并且會自己編寫簡單的verilog程序了，有些東西和我們之前學過的一些語言很是相像。最重要的還是我自己學會了如何將之前所學過的知識和查</p><p