16x16点阵显示实验报告.docVIP

16*16点阵显示实验报告 实验目的 (1)学习点阵显示字符的基本原理。 掌握用数控分频控制速度，实现点阵扫描的基本方式。 会使用Quartus II软件中的Verilog HDL语言实现点真的行列循环显示。 Quartus II 软件、EP2C8Q208C8实验箱 可通过编写Verilog HDL语言，实现点阵的行列交替扫描。先是行扫描，扫描间隔为1s，16行都扫描完之后开始列扫描，扫描间隔仍然为1s，16列扫描完之后，行继续扫描，依次循环。 16*16扫描LED点阵只要其对应的X、Y轴顺向偏压，即可使LED发亮。例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。应用时限流电阻可以放在X轴或Y轴。它有16个共阴极输出端口，每个共阴极对应有16个LED显示灯。 LED点阵每个点都有一个红色的发光二极管。点阵内的二极管间的连接都是行共阳，列共阴。本实验采用共阴，当二极管的共阳极为高电平，共阴极为低电平时，所接点发光；反之处于截止状态，不放光。 本系统用了两个模块，其中dianzhen.v是顶层文件，而hangsaomiao.v和liesaomiao.v是两个子模块，总体的系统功能框图如图3.3.1所示。 图3.3.1 系统功能图示 通过流程图可以看到，体统是先将试验箱的50MHz时钟信号分频为1s，因为要 module dianzhen (clk50mhz,row,sel0,sel1,sel2,sel3,line); input clk50mhz; //实验箱提供50MHz 时钟信号 output sel0,sel1,sel2,sel3; //设置引脚选通点阵 output reg [15:0] row; //行 output reg [3:0] line; //列 wire [15:0] row1,row2; wire [3:0] line1,line2; reg [24:0] cnt=0; //1Hz计数子 reg [4:0] cnt1=0; //16s计数子 assign sel0=1b0; assign sel1=1b1; assign sel2=1b0; assign sel3=1b0; always@(posedge clk50mhz) begin if(cnt=25 begin cnt=25b0; //1Hz计时器 cnt1=cnt1+1; //16s计时器 end else cnt=cnt+1; end hangsaomiao u1(.clk50mhz(clk50mhz),.row(row1),.line(line1)); liesaomiao u2(.clk50mhz(clk50mhz),.row(row2),.line(line2)); always@(*) if(cnt1=5d15) begin row=row1; //行扫描 line=line1; end else begin row=row2; //列扫描 line=line2; end endmodule 图3.5.1 输入输出端口电路 输入、输出引脚分配设计如图3.5.2所示。 图3.5.2 引脚分配 实验仿真及结论 模块仿真 列扫描仿真波形 列扫描仿真波形如图4.1.1所示。 图4.1.1 列扫描仿真波形 通过波形可以看到，仿真用1s的时钟信号触发，以列为单位的二极管以1s为时间间隔一次被选中，而以行为单位的二极管始终被选通。例如，列信号选通第一列时，所有行的二极管都是亮的，综合以上两个条件，得到的最终结果就是第一列的二极管都是亮的。 行扫描仿真波形 行扫描仿真波形如图4.1.2所示。 图4.1.2 行扫描仿真波形 通过波形看到，行信号随着列扫描脉冲从第1行到第16行依次循环选通，而列信号则随着列脉冲从第1列到第16列依次循环选通。程序中设置的行脉冲周期为20μs，而列脉冲周期为1s，则被选通行的二极管全亮，并随着列信号的循环而移动。 实验结论 本次设计实验实现了16*16点阵行和列的依次循环扫描，行、列内部扫描的时间间隔均为1s，行列之间的循环周期为16s。先开始行扫描