• ## VERILOG实现四位七段数码管显示

万次阅读 多人点赞 2016-03-02 09:50:48
// //filename: dyp.v //author: lyq //Date: 2016.3.2 9:36 ...//4位七段带小数点数码管显示控制模块 // //clk: 50M //d1~d4, d[7]-dp, d[6:0]-ASCII or digit //sel[3:0]: 位选 //seg[7:0]: 段码 a~g, dp
//
//filename:	dyp.v
//author:	lyq
//Date: 	2016.3.2 9:36
//
//Lattice XP2-17 DEMO BOARD
//4位七段带小数点数码管显示控制模块
//
//clk: 50M
//d1~d4, d[7]-dp, d[6:0]-ASCII or digit
//sel[3:0]: 位选
//seg[7:0]: 段码 a~g, dp
//
module dpy_mod(clk, d1, d2, d3, d4, sel, seg);
input clk;
input [7:0] d1, d2, d3, d4; //d[7]-dp, d[6:0]-ASCII
output reg [3:0] sel;
output reg [7:0] seg;	//a~g,dp

//扫描频率:50Hz
parameter update_interval = 50000000 / 200 - 1;

reg [7:0] dat;

reg [1:0] cursel;
integer selcnt;

//扫描计数，选择位
always @(posedge clk)
begin
selcnt <= selcnt + 1;

if (selcnt == update_interval)
begin
selcnt <= 0;
cursel <= cursel + 1;
end
end

//切换扫描位选线和数据
always @(*)
begin
sel = 4'b0000;
case (cursel)
2'b00: begin dat = d1; sel = 4'b1000; end
2'b01: begin dat = d2; sel = 4'b0100; end
2'b10: begin dat = d3; sel = 4'b0010; end
2'b11: begin dat = d4; sel = 4'b0001; end
endcase
end

//更新段码
always @(*)
begin
seg[0] <= ~dat[7]; //dp
case (dat[6:0])
7'h00 	: seg[7:1] <= 7'b0000001;	//0
7'h01 	: seg[7:1] <= 7'b1001111;	//1
7'h02 	: seg[7:1] <= 7'b0010010;	//2
7'h03 	: seg[7:1] <= 7'b0000110;	//3
7'h04 	: seg[7:1] <= 7'b1001100;	//4
7'h05 	: seg[7:1] <= 7'b0100100;	//5
7'h06 	: seg[7:1] <= 7'b0100000;	//6
7'h07 	: seg[7:1] <= 7'b0001111;	//7
7'h08 	: seg[7:1] <= 7'b0000000;	//8
7'h09 	: seg[7:1] <= 7'b0000100;	//9
7'h30 	: seg[7:1] <= 7'b0000001;	//'0'
7'h31 	: seg[7:1] <= 7'b1001111;	//'1'
7'h32 	: seg[7:1] <= 7'b0010010;	//'2'
7'h33 	: seg[7:1] <= 7'b0000110;	//'3'
7'h34 	: seg[7:1] <= 7'b1001100;	//'4'
7'h35 	: seg[7:1] <= 7'b0100100;	//'5'
7'h36 	: seg[7:1] <= 7'b0100000;	//'6'
7'h37 	: seg[7:1] <= 7'b0001111;	//'7'
7'h38 	: seg[7:1] <= 7'b0000000;	//'8'
7'h39 	: seg[7:1] <= 7'b0000100;	//'9'
default : seg[7:1] <= 7'b0110000; 	//E-rror
endcase
end

endmodule

展开全文
• 数码管在现在的自动控制中的显示应用极为广泛，由于使用时间的问题会导致缺画的现象发生，为了便于大家更好找到合适的数码管进行更换，特给大家详细介绍
• 原理： 时分复用（轮流控制八位数码管显示） 共阳连接（这样另一端为0的时候，会显示，为1的时候，不显示） ...output reg [ 3:0] node, //4个数码管选 output reg [ 7:0] segment);


原理：

时分复用（轮流控制八位数码管的显示）

共阳连接（这样另一端为0的时候，会显示，为1的时候，不显示）

module display(
input wire        clk,
input wire [15:0] digit,//显示的数据
output reg [ 3:0] node, //4个数码管的位选
output reg [ 7:0] segment);//七段+小数点
reg [3:0]  code  =  4'b0;
reg [15:0] count = 15'b0;
always @(posedge clk) begin
case (count[15:14])
//不同时间段显示不同的位。
2'b00 : begin
node <= 4'b1110;
code <= digit[3:0];
end
2'b01 : begin
node <= 4'b1101;
code <= digit[7:4];
end
2'b10 : begin
node <= 4'b1011;
code <= digit[11:8];
end
2'b11 : begin
node <= 4'b0111;
code <= digit[15:12];
end
endcase
case (code)//十六进制的显示，这是共阳连接，当信号为低电平时，显示。
4'b0000: segment <= 8'b11000000;
4'b0001: segment <= 8'b11111001;
4'b0010: segment <= 8'b10100100;
4'b0011: segment <= 8'b10110000;
4'b0100: segment <= 8'b10011001;
4'b0101: segment <= 8'b10010010;
4'b0110: segment <= 8'b10000010;
4'b0111: segment <= 8'b11111000;
4'b1000: segment <= 8'b10000000;
4'b1001: segment <= 8'b10010000;
4'b1010: segment <= 8'b10001000;
4'b1011: segment <= 8'b10000011;
4'b1100: segment <= 8'b11000110;
4'b1101: segment <= 8'b10100001;
4'b1110: segment <= 8'b10000110;
4'b1111: segment <= 8'b10001110;
default: segment <= 8'b00000000;
endcase
count <= count + 1;
end
endmodule


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• 当设计文件加载到目标器件后，将数字信号源模块的 时钟选择为 1KHZ，拨动四位拨动开关，使其为一个数值，则八个数码管显示拨动 开关所表示的十六进制的值。
• 七段数码管显示屏需要显示数字的话需要知道段码（具体显示的数值）和码（第 1——8 ） ②单片机传输信息告诉显示屏码和段码是多少是通过74HC595芯片实现，使用此芯片的好处是能使用更少的引脚控制更多的...
参考链接：
51单片机七段数码管显示时钟加按键控制—③—74HC595版
51单片机七段数码管显示时钟加按键控制—②—74HC595版
文章目录一、实验内容：二、实验分析：三、仿真图：四、源代码：
一、实验内容：
1.使用七段数码管显示一个时钟
2.编写程序让接在P0口的数码管显示时分秒，秒数每秒加一
3.要求1秒时间间隔使用定时器中断实现
4.七段数码管的位选和段选通过74HC595控制
二、实验分析：
①七段数码管显示屏需要显示数字的话需要知道段码（具体显示的数值）和位码（第 1——8 位）
②单片机传输信息告诉显示屏位码和段码是多少是通过74HC595芯片实现，使用此芯片的好处是能使用更少的引脚控制更多的位（原本需要单片机上8个引脚控制位码，8个引脚控制段值，现在只需要3根引脚即可“无限”扩展）
③单片机是怎么告诉显示器位码和段码是多少的呢，如果是使用8位+8位的话，那么直接就可以通过将配置引脚输出不同的值即可选中段码和位码 。示例
而使用74HC595的话则通过51芯片先发送八位位码，再送八位段码。一个比特一个比特传输，共两个字节，调用两次SendTo595(char byteData)函数。
因为51单片机是8位的不能一次送16位进去，所以分两次执行

8+8位控制举例：例如我拿出P0_0—P0_7 八引脚控制段值，P2_0—P2_7八引脚控制位码。如果我要做第1位显示数字5，那么我只需要在P0八口输出0x6D——0110 1101，   P2八口输出0x7F——0111 1111
位码选择：

*注：此处使用的是CC共阴数码管
选择段值 ：

七段数码管引脚定义：

（这里的编码显示的是共阳的，共阴没找到相应的图，知道怎么对应就行。）

三、仿真图：

四、源代码：
(注释我感觉写的挺详细的，要看懂的话要先了解74HC595的工作方式)
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"

typedef unsigned int u16;	  //对数据类型进行声明定义
typedef unsigned char u8;

//定义P0口的三个引脚，赋予不同的涵义
sbit SER = P0^1;    //p0.1脚控制串行数据输入
sbit SCK = P0^0;    //串行输入时钟
sbit RCK = P0^2;    //存储寄存器时钟

u8 code smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//显示0~F的值
char duanMa[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};//选择1-8哪个数码管段
char duanZhi[8]={0,0,0x40,0,0,0x40,0,0};	 	//保存8个数码管的中每个数码管段的数值 0x40:显示横杠

//num1:秒初始值 num2:分初始值 num3:时初始值
u16 num1=55,num2=59,num3=23;

static int i = 0;	//给中断计数使用

//函数声明
void SendTo595(char byteData);

/***********************************************************
*函数名		：display
*功能		：对传如的时分秒进行处理计算，转化为七段数码管要显示的值
*参数		：num1 秒	num2 分	  num3 时
************************************************************/
void display(u16 num1,u16 num2,u16 num3)
{

//先发送8位位码，后发送8位段码
//8位数码管需要发送8次
char i=0;	//给单片机for循环使用，由于Keil4 把 变量定义放for里会报错，只能放函数体前面

//分离每个数字的个位和十位/
static char shi1,ge1,shi2,ge2,shi3,ge3;
shi1=(char)num1/10;
ge1=(char)num1%10;

shi2=(char)num2/10;
ge2=(char)num2%10;

shi3=(char)num3/10;
ge3=(char)num3%10;
///=======

//保存段值/
duanZhi[0]=smgduan[shi1];
duanZhi[1]=smgduan[ge1];
duanZhi[3]=smgduan[shi2];
duanZhi[4]=smgduan[ge2];
duanZhi[6]=smgduan[shi3];
duanZhi[7]=smgduan[ge3];
///=======

i=0;
for(;i<8;i++)
{
SendTo595(~duanMa[i]); 		//送段码
SendTo595(duanZhi[i]);		//送位码

/*位移寄存器数据准备完毕,转移到存储寄存器*/
RCK = 0;
_nop_();
_nop_();
RCK = 1; 	   //检测到上升沿，让存储寄存器时钟变为高电平
}

}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : TimerInit
* 函数功能		   : 定时器0初始化
* 参数			   ：无
*******************************************************************************/
void TimerInit()
{
TMOD|=0X01;	//选择为定时器0模式，工作方式1，仅用TR0打开启动。
TH0=0X4C;	//给定时器赋初值，定时50ms 		3CB0
TL0=0X00;	//0X3CB0的十进制是15536 从15536计数到65536计数50000次 即50000us=50ms
ET0=1;		//打开定时器0中断允许
EA=1;		//打开总中断
TR0=1;		//打开定时器

}

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能		 : 主函数
* 参数			 ：无
*******************************************************************************/
void main()
{
TimerInit();

while(1)
{
if(i==20)//20个50毫秒即一秒
{
i=0;
num1++;
if(num1==60)
{
num1=0;
num2++;
if(num2==60)//定时一小时自动清零
{
num2=0;
num3++;
if(num3==24)
{
num3=0;
}
}
}
}
display(num3,num2,num1);
}
}

/***********************************************************
*函数名		：SendTo595
*功能		:串行发送8个比特（一个字节）的数据给595，再并行输出
*参数		：byteData
************************************************************/
void SendTo595(char byteData)
{
char i=0;
for(;i<8;i++)
{
SER = byteData>>7; 		//取出最高位（第8位）
byteData= byteData<<1;  //将第7位移动到最高位

SCK = 0;        //变为低电平，为下次准备  ,并延时2个时钟周期
_nop_();
_nop_();

SCK = 1;         //上升沿，让串行输入时钟变为高电平，
}
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Timer0()
* 函数功能		   : 定时器0中断函数
* 参数			   ：无
*******************************************************************************/
void Timer0() interrupt 1
{
TH0=0x4C;
TL0=0x00;
i++;
}

最后也来个动图演示吧


展开全文
• 1.使用七段数码管显示一个时钟 2.编写程序让接在P0口的数码管显示时分秒，秒数每秒加一 3.要求1秒时间间隔使用定时器中断实现 4.七段数码管的选和段选通过74HC595控制 5.要求可以通过按键设置时间值以及切换日期...
参考链接：
51单片机七段数码管显示时钟无按键控制—①—74HC595版
51单片机七段数码管显示时钟加按键控制—③—74HC595版
51单片机七段数码管显示时钟加按键控制—④—74HC595最终版版
文章目录一、实验内容二、按键功能介绍三、遇到的问题四、尚未添加的功能五、仿真图六、源代码七、动态演示八、完整项目下载地址（keil过程+仿真文件）
一、实验内容
1.使用七段数码管显示一个时钟
2.编写程序让接在P0口的数码管显示时分秒，秒数每秒加一
3.要求1秒时间间隔使用定时器中断实现
4.七段数码管的位选和段选通过74HC595控制
5.要求可以通过按键设置时间值以及切换日期显示
6.不添加按键的代码相比更好理解，请移步   无按键控制版
二、按键功能介绍
这里一共有四个按键：分别命名为button1，button2，button3，button4	对应的功能分别为：
button1：进入设置状态
button2：时间值（时/分/秒）加一
button3：时间值（时/分/秒）减一
button4：切换 查看日期/时间
三、遇到的问题
这个实验在上一次的基础上加了按键控制，这一过程遇到的问题主要是
①由于按键不松开处于一直等待状态，导致的时间停止计数。原因：中断计数值 i 超过了20 导致i值未归零，一直往上加直到溢出。
②时间的年月日显示位置错误，日在最开始，年在最后，加一时为年加一
原因：显示时传入的参数传反了
四、尚未添加的功能
①在进入设置状态时我本意想让对应设置为处于闪烁状态，从而让人更好判断需要设置的是哪一位，目前暂未实现。
五、仿真图

六、源代码
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"

typedef unsigned int u16;	  //对数据类型进行声明定义
typedef unsigned char u8;

//定义P0口的三个引脚，赋予不同的涵义
sbit SER = P0^1;    //p0.1脚控制串行数据输入
sbit SCK = P0^0;    //串行输入时钟
sbit RCK = P0^2;    //存储寄存器时钟

sbit button1 = P2^0; 	//设置/确认按键
sbit button2 = P2^1;	//加按键
sbit button3 = P2^2;	//减按键
sbit button4 = P2^3;	//查看日期按键	暂时没有实现

//定义按键按下的次数，不同次数选择不同设置
static char button_num1 = 0; 	//判断选则时分秒
static char button_num2 = 0;	//判断切换时间/日期		//还没有处理日期设置和月天数判断

u8 code smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//显示0~F的值
char duanMa[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};//选择1-8哪个数码管段
char duanZhi[8]={0,0,0x40,0,0,0x40,0,0};	 	//保存8个数码管的中每个数码管段的数值 0x40:显示横杠

//num1:秒初始值 num2:分初始值 num3:时初始值
u16 num1=55,num2=59,num3=23;

u16 year=20,month=1,day=29;
u8 day_flag = 0;	//一个月多少天的标志 flag=0 30一个月 flag=1 31一个月

static int i = 0;	//给中断计数使用

//函数声明
void SendTo595(char byteData);

/***********************************************************
*函数名		：delay_us
*功能		：延时
*参数		：i 延时的us数
************************************************************/
void delay_us(int i)
{
while(i--);
}

/***********************************************************
*函数名		：display
*功能		：对传如的时分秒进行处理计算，转化为七段数码管要显示的值
*参数		：num1 秒	num2 分	  num3 时
************************************************************/
void display(u16 num3,u16 num2,u16 num1,u16 year,u16 month,u16 day)
{

//先发送8位位码，后发送8位段码
//8位数码管需要发送8次
char i=0;	//给单片机for循环使用，由于Keil4 把 变量定义放for里会报错，只能放函数体前面

static char shi1,ge1,shi2,ge2,shi3,ge3;
//分离每个时间数字的个位和十位/
if(button_num2 == 0)
{
shi1=(char)num3/10;
ge1=(char)num3%10;

shi2=(char)num2/10;
ge2=(char)num2%10;

shi3=(char)num1/10;
ge3=(char)num1%10;
}
//分离每个日期数字的个位和十位/
else if(button_num2 == 1)
{
shi1=(char)year/10;
ge1=(char)year%10;

shi2=(char)month/10;
ge2=(char)month%10;

shi3=(char)day/10;
ge3=(char)day%10;
}
=======/

//保存段值/
duanZhi[0]=smgduan[shi1];
duanZhi[1]=smgduan[ge1];
duanZhi[3]=smgduan[shi2];
duanZhi[4]=smgduan[ge2];
duanZhi[6]=smgduan[shi3];
duanZhi[7]=smgduan[ge3];
///=======

i=0;
for(;i<8;i++)
{
SendTo595(~duanMa[i]); 		//送段码
SendTo595(duanZhi[i]);		//送位码

/*位移寄存器数据准备完毕,转移到存储寄存器*/
RCK = 0;
_nop_();
_nop_();
RCK = 1; 	   //检测到上升沿，让存储寄存器时钟变为高电平
}
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : TimerInit
* 函数功能		   : 定时器0初始化
* 参数			   ：无
*******************************************************************************/
void TimerInit()
{
TMOD|=0X01;	//选择为定时器0模式，工作方式1，仅用TR0打开启动。
TH0=0X3C;	//给定时器赋初值，定时50ms 		3CB0
TL0=0XB0;	//0X3CB0的十进制是15536 从15536计数到65536计数50000次 即50000us=50ms
ET0=1;		//打开定时器0中断允许
EA=1;		//打开总中断
TR0=1;		//打开定时器
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : button_setting
* 函数功能		   : 实现按键设置/确认功能，按四下设置完毕 重新开始计数
* 参数			   ：无
*******************************************************************************/
void button_setting()
{
if(button1 == 0)
{
delay_us(10);
while(!button1);	//直到松开才向下执行

button_num1++;	//选择设置不同位（时 分 秒）
if(button_num1 == 4)
{
button_num1 = 0;
EA = 1;		//开中断
}
else
{
EA=0;	//关闭总中断，停止计时
}
}
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : button_data
* 函数功能		   : 时间/日期 切换显示按钮实现
* 参数			   ：无
*******************************************************************************/
void button_data()
{
if(button4 == 0)
{
delay_us(10);
while(!button4);
button_num2++;
if(button_num2 == 2)
{
button_num2=0;
//显示时间
}
}
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : button_up_down
* 函数功能		   : 时间加/减 按键逻辑处理
* 参数			   ：无
*******************************************************************************/
void button_up_down()
{
if(button2 == 0)
{
switch(button_num1)
{
case 0:	break;
case 1:	delay_us(10); while(~button2); num3++;  break; 		//等待按键释放	时加一
case 2:	delay_us(10); while(~button2); num2++;	break;		//等待按键释放	分加一
case 3:	delay_us(10); while(~button2); num1++;	break;		//等待按键释放	秒加一
default: break;
}
if(num3 == 24) num3 = 0;	//超出归零
if(num2 == 60) num2 = 0;
if(num1 == 60) num1 = 0;
}

if(button3 == 0)
{
switch(button_num1)
{
case 0:		break;
case 1:	delay_us(10);  num3--; while(~button3); break;	//时减一
case 2:	delay_us(10);  num2--; while(~button3);	break;	//分减一
case 3:	delay_us(10);  num1--; while(~button3);	break;	//秒减一
default: break;
}
if(num3 == -1) num3 = 23;	//超出归零
if(num2 == -1) num2 = 59;
if(num1 == -1) num1 = 59;
}
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : data_deal
* 函数功能		 : 日期处理函数，计算日期的当前的日期值
* 参数			 ：无
*******************************************************************************/
void data_deal()
{

if(day>=30)
{
if(day_flag==0)
{
month++;
day=1;
}
if(day_flag==1&&day>=31)
{
month++;
day=1;
}

if(month>=13)
{
month = 0;
year++;
if(year>=100)
{
year = 0;
}
}

}
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能		 : 主函数
* 参数			 ：无
*******************************************************************************/
void main()
{
TimerInit();

while(1)
{
button_setting();
button_data();
button_up_down();
display(num3,num2,num1,year,month,day);

}
}

/***********************************************************
*函数名		：SendTo595
*功能		:串行发送8个比特（一个字节）的数据给595，再并行输出
*参数		：byteData
************************************************************/
void SendTo595(char byteData)
{
char i=0;
for(;i<8;i++)
{
SER = byteData>>7; 		//取出最高位（第8位）
byteData= byteData<<1;  //将第7位移动到最高位

SCK = 0;        //变为低电平，为下次准备  ,并延时2个时钟周期
_nop_();
_nop_();

SCK = 1;         //上升沿，让串行输入时钟变为高电平，
}
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Timer0()
* 函数功能		   : 定时器0中断函数
* 参数			   ：无
*******************************************************************************/
void Timer0() interrupt 1
{
TH0=0x3C;
TL0=0xB0;
i++;
//之前没有加入按键的时候我是在主函数中检测时间加一的，
//但是我后来发现如果我按住按键不松开的话时间计数会暂停
//其次我把所有判断都从if(==)替换为if(>=)
//因为按键按住不松开,计数i的值会超过20，从而无法归零，导致时间计数停止，而i最终将会溢出

//说明：中断函数里是不适宜放过多语句的，这也是一开始我没有将时间加一处理放在中断的原因
if(i>=20)//20个50毫秒即一秒
{
i=0;
num1++;
if(num1>=60)
{
num1=0;
num2++;
if(num2>=60)//定时一小时自动清零
{
num2=0;
num3++;
if(num3>=24)
{
num3=0;
day++;
//日期处理
data_deal();
}
}
}
}
}

七、动态演示

八、完整项目下载地址（keil过程+仿真文件）
下载地址


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