【芯航线FPGA开发板学习笔记】计算器开发笔记1

*本帖最后由 y990441 于 2015-10-23 12:52 编辑*

本帖最后由 y990441 于 2015-10-23 12:52 编辑

综述

看了一段时间小梅哥的视频，在程序验证方面主要学习了testbench的测试方法；在设计方面，学习了计数器和状态机的编写，感觉有了这两个东西…没有什么是设计不出来的了，于是自己动手做一个小项目：用矩阵键盘+7段数码显示管做简易的十进制+，-，*，/计算器，一方面检验下自己的小模块编写能力，另一方面体验下小小小小…项目的开发过程。

不说废话了，下面开始对这个项目做总体的设计，先上一个系统的框图：

矩阵键盘是输入设备，7段显示管是输出设备，ctrl控制器负责将keys的输入解释为计算器可理解的意义并驱动seg7显示。

各模块的接口信号（clk，rst_n都有故直接略去）。

Keys:key［3:0］表明哪个按键被按下；vld为是能时钟信号，有效时ctrl可获取key的值，否则key的值无效。

Seg7：Seg7的接口，data［31:0］以8421BCD码的方式指明要显示的数据；show_bit［3:0］说明显示最后的几位，比如show_bit=0，则不显示show_bit=1显示最后一位，show_bit=2，显示最后两位。这个信号很有必要，否则当你输入2的时候是希望看见2还是希望看见00000002？

这个系统可能的难点是要做乘除法。方法，当然是知己baidu，貌似乘除法都是直接对2进制作的，没有对8421码做的？（我没查到），但seg7显示却需要8421码，所以内部数据可用2进制表示，但显示的时候需要将2进制转换为8421码，这个非常简单，一个clk都可以搞定。。。所以似乎。。。没有什么难点？？？

接下来考虑如何设计

虽然看上去这玩样很容易，但是还是要充分考虑到自己的实力很弱。把这些东西一下全部鼓捣进来。。。估计debug会搞死我这样缺乏经验的人。所以我要分步骤让这个系统逐渐从一棵小树苗成长为参天大树。

首先，我个人认为任何系统必先做输出部分~~~这样可以看到东西了，所以，第一步是先搞定seg7模块，testbench后直接上板验证。这个太容易了，没有任何挑战，用来给自己增加信心很不错。

接着，搞定keys模块，这个可以搞个非常简易版本的ctrl，能让keys和seg7相连就OK。Testbench和上板也都可以基于这种模型。这个比前面难了一点，要状态机+计数器。

然后，搞ctrl模块，如果时间富裕，可以自己设计乘除法，不行的话，直接上网copy.为了保险，应该让keys和ctrl相连，用signaltap看ctrl是否正常。以这个作为这步的模型来testbench和上板。

最后，全部连上，应该不会出任何问题了。

本篇综述完成！！！