紫光同创FPGA入门指导：数码管静态显示——紫光盘古系列22K开发套件实验教程（三）

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适用于板卡型号：

紫光同创PGL22G开发平台（盘古22K）

一：盘古22K开发板（紫光同创PGL22G开发平台）简介

盘古22K开发板是基于紫光同创Logos系列PGL22G芯片设计的一款FPGA开发板，全面实现国产化方案，板载资源丰富，高容量、高带宽，外围接口丰富，不仅适用于高校教学，还可以用于实验项目、项目开发，一板多用，满足多方位的开发需求。

二：实验目的

四位八段数码管同时循环显示数字 0~9。

三：实验原理

数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。能显示 4 个数码管叫四位数码管。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极 COM 接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极 COM 接到地线 GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。

4 位共阴数码管内部管脚连接图如下：

段选：段选由 8 根 led 灯组成，分别为 a，b，c，d，e，f，g，dp；

由段选信号控制某段数码管点亮；

位选：位选由 4 组 8 个段选 LED 组成，分别为 seg1，seg2，seg3，seg4；

由选通信号控制第几块数码管点亮；

例：如果我们只点亮第一位的 A：需要将 11 脚配置高电平，其他段选（1-5，7，10，11）配置低电平；将 12 脚配置低电平，其他位选脚配置（6，8，9）高电平；

点亮数码管原理：

输入相应的电平点亮一根根小火柴 a-b-c-d-e-f-g-dp。如果数码管是共阴极，给高电平1 即可相应点亮，反之如果是共阳极，给低电平 0 即可相应点亮。MES22GP 板的数码管为共阳极数码管，所以才有如下配置显示出 0～9：

实现框架如下：

1、顶层实现数码管显示切换；

2、需要设计一个 1 秒钟的计时器；

产生 1Hz 的时钟

通过一个 1s 的计数器产生一个 1hz 的时钟：计数的前 0.5s 为低电平，后 0.5s 为高电平。

顶层模块实现数码管切换

由于是数码管静态显示，故只需要将四位八段数码管的四个位选信号全部置高，即可使得四个数码管全亮，然后在 1hz 的时钟下产生一个 0~9 的计数器，将这个计数器的值作为数码管

显示的值，即可循环显示数字 0~9。

四： 实验源码设计

顶层文件源码

生成 1hz 时钟模块

五：实验现象

下载程序后，四位八段数码管同时循环显示数字 0~9。