静态数码管显示

学习芯片： EP4CE6F17C8
本次学习使用的为共阴极数码管，即用低电平点亮数码管，同样可知，共阳极数码管的阳极连在一起，即用高电平点亮数码管。

八段数码管示意图：


a,b,c,d,e,f,g,dg表示八段数码管时，a为最低位，dp为最高位
八段数码管用8位二进制表示，由于本次实验使用共阴极数码管，所以0表示亮，1表示灭，即数码管显示数字0我们可以用8'b1100_0000表示,数字F使用8'b1000_0111表示，同理可知，共阴极数码管和共阳极数码管互为对方的按位取反。

任务描述:
六个数码管同时间隔0.5s显示0-f。要求：使用一个顶层模块，调用计时器模块和数码管静态显示模块。
模块原理图：

代码设计：

/*
2023.7.13
计时0.5s，计满输出高电平
*/

module time_count(
    input       wire        clk         ,
    input       wire        rst_n       ,

    output      reg         flag

);


parameter MAX_NUM = 26'd24_999_999;//0.5s

reg [24:0]  cnt;

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if(!rst_n) begin
        cnt <= 26'd0;
        flag <= 1'b0;
    end
    else if(cnt == MAX_NUM) begin
        cnt <= 26'd0;
        flag <= 1'b1;
    end
    else begin
        cnt <= cnt + 1'd1;
        flag <= 1'b0;
    end
end


endmodule 

/*
2023.7.13
数码管显示
*/

module seg_led_static(
    input       wire        clk         ,
    input       wire        rst_n       ,
    input       wire        flag        ,//计满0.5s后，输入的高电平

    output      reg [5:0]   sel         ,//位选信号
    output      reg [7:0]   seg          //段选信号

);


reg [3:0] num;//保存当前数码管显示的数字

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if(!rst_n)begin
        sel <= 6'b111111;
    end
    else begin
        sel <= 6'b000000;//打开全部数码管
    end
end

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if(!rst_n) begin
        num <= 4'h0;
    end
    else if(flag) begin
        num <= num + 1'h1;
    end
    else begin
        num <= num;
    end
end

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if(!rst_n)begin
        seg <= 8'b0;
    end
    else begin
        case(num)
            4'h0:    seg <= 8'b1100_0000;//匹配到后参考共阴极真值表
	        4'h1:    seg <= 8'b1111_1001;
	        4'h2:    seg <= 8'b1010_0100;
	        4'h3:    seg <= 8'b1011_0000;
	        4'h4:    seg <= 8'b1001_1001;
	        4'h5:    seg <= 8'b1001_0010;
	        4'h6:    seg <= 8'b1000_0010;
	        4'h7:    seg <= 8'b1111_1000;
	        4'h8:    seg <= 8'b1000_0000;
	        4'h9:    seg <= 8'b1001_0000;
	        4'ha:    seg <= 8'b1000_1000;
	        4'hb:    seg <= 8'b1000_0011;
	        4'hc:    seg <= 8'b1100_0110;
	        4'hd:    seg <= 8'b1010_0001;
	        4'he:    seg <= 8'b1000_0110;
	        4'hf:    seg <= 8'b1000_1110;
	      	default : seg <= 8'b1100_0000;
        endcase 
    end     
end

endmodule

/*
2023.7.13
静态数码管显示，间隔0.5s输出0——F.
*/

module top_seg_led_static(
    input       wire        clk         ,
    input       wire        rst_n       ,

    output      wire [5:0]  sel         ,
    output      wire [7:0]  seg
);

parameter MAX_NUM = 26'd24_999_999;
wire flag_reg;

time_count #(.MAX_NUM (MAX_NUM)) u_time_count(
    .clk    (clk),
    .rst_n  (rst_n),

    .flag   (flag_reg)

);

seg_led_static u_seg_led_static(
    .   clk         (clk),
    .   rst_n       (rst_n),
    .   flag        (flag_reg),

    .   sel         (sel),
    .   seg         (seg)

);


endmodule

测试文件：

`timescale 1ns/1ns
module top_seg_led_static_tb();
    reg        clk;
    reg        rst_n;

    wire [5:0]  sel;//位选信号
    wire [7:0]  seg;//段选信号

    parameter MAX_NUM = 9;//切换一次状态的周期数量
    parameter CYCLE = 20;//周期

    always #(CYCLE/2) clk = ~clk;

    initial begin
        clk = 1'b0;
        rst_n = 1'b0;//开始复位
        #(CYCLE);
        rst_n = 1'b1;//结束复位
        #((MAX_NUM + 1)*CYCLE*16);
        $stop;
    end


    
    top_seg_led_static #(.MAX_NUM (MAX_NUM)) u_top_seg_led_static(
        .clk(clk),
        .rst_n(rst_n),

        .sel(sel),
        .seg(seg)

    );


endmodule

我们通过modelsim仿真结果如下：

运行结果：