【紫光同创盘古PGX-MINI-4K教程】——（盘古PGX-MINI-4K开发板/PGC4KD-6ILPG144第四章）数码管动态显示实验例程

本文主要是介绍【紫光同创盘古PGX-MINI-4K教程】——（盘古PGX-MINI-4K开发板/PGC4KD-6ILPG144第四章）数码管动态显示实验例程，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

本原创教程由深圳市小眼睛科技有限公司创作，版权归本公司所有，如需转载，需授权并注明出处（www.meyesemi.com)

适用于板卡型号：

紫光同创PGC4KD-6ILPG144开发平台（盘古PGX-MINI-4K）

仅需一根TypcC线，插上即用，轻松操作。兼容下载器的一体版，配套资料丰富，快速掌握国产FPGA！

一：盘古PGX-MINI-4K开发板简介

盘古 PGX-MINI 4K 开发板是一套基于紫光同创 compa 系列 PGC4KD-6ILPG144 芯片为核心的开发套件，支持主自加载双启动功能，集成板载 jtag 调试接口，预留两组 20PIN 扩展 IO、数码管、按键、led 灯等硬件资源，为用户提供基本的开发环境。

二：实验目的

动态控制 4 位八段数码管显示不同的数值；

三：实验要求

4 个数码管显示不同的数字，按键 K0 控制左侧起第一个数码管，按一下数字加 1，从 0 到 9；按键 K1 控制左侧起第二个数码管，按一下数字加 1，从 0 到 9；按键 K2 控制左侧起第三个数码管，按一下数字加 1，从 0 到 9；按键 K3 控制左侧起第四个数码，按一下数字加 1，从 0 到 9。

四：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 位共阳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 脚配置低电平，其他段选（1-5， 7，10，11）配置高电平；将 12 脚配置高电平，其他位选脚配置（6，8，9）低电平；

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，相应的火柴就会被点亮，反之如果是共阳极，相应的火柴就会被点亮。

盘古 PGX-MINI 4K 数码管底板的数码管使用共阳数码管，由于数码管与驱动 2N5401 连接，2N5401 输入低电平时，输出高电平，因此 LED_BIT1~4 输入高电平时，位选信号有效；当 LED_BIT1 为低电平时，A4 为高电平，对应位数码管亮，当 LED_BIT2 为低电平时，A3 为高电平，对应位数码管亮，当 LED_BIT3 为低电平时，A2 为高电平，对应位数码管亮，当 LED_BIT4 为低电平时，A1 为高电平，对应位数码管亮。

数码管显示出 0～9，代码如下，通过传递要显示的数值给到 key 上，可显示对应数值，sel 选择对应的数码管，如需 4 个如果要显示同样的字符，仅需将 dig 的 4 位全部置 1（由于数码管位选信号与 2N5401 驱动连接，2N5401 输入低电平时，输出高电平，因此低电平输入时，位选信号有效），需要做好对应编码；

硬件连接上后，无法同一个时间点显示出不同的数值，我们可以通过刷新显示的方式造成视觉上同时显示了不同的数值，依据如下：

人眼对于时间频率的响应近似一个滤波器，在一般室内强光下，对 15~20Hz 信号最敏感，有很强闪烁感(flick)，大于 75Hz 响应为 0，闪烁感消失。刚到达闪烁感消失的频率叫做临界融合频率(CFF)。在较暗的环境下，呈低通特性，且 CFF 会降低，这时对 5Hz 信号最敏感，大于 25Hz 闪烁基本消失。电影院环境很暗，放映机的刷新率为 24Hz 也不感到闪烁；这种特性也可以解析为视觉暂留特性，即当影像消失/变化时，大脑的影像不会立刻消失，而是保留一个短暂时间。

在设计数码管闪烁式显示时，对于人眼观测来说，频率越高越好，但是数码管中的 LED 灯珠点亮对于高电平（关注发光响应时间）是有要求的，故而不是越高越好，取一个适当的刷新频率即可，实验中我们取刷新率为 10KHz。

方案设计：

1、按键消抖：参考按键流水灯实验

2、按键计数：参考按键流水灯实验

3、数码管的分时显示；