跟李凡老师学FPGA之D02：EDA建模、HDL描述语言（20160424课堂笔记）

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        现在是上升沿，改成跟刚才一样的下降沿，只需要把pos改成neg即可。
        好，这个呢，就是今天课程的内容。
        等会我会把我做的代码以及课件都发给大家。
        现在我说一下，我们今天下午做什么。
        今天下午呢，我们就用数据流、行为、结构化，我们写一个七段数码管的驱动。
        我来说一下，我们下午，需要用到开发板，稍后发下来。

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        下午呢，我们就做这个七段数码管的驱动。
        七段数码管呢，嵌入式、单片机、ARM，我们都会用到它的驱动。
        现在呢，我们用逻辑来写，用电路建模。
        我们先来说一下这个七段数码管，嵌入式有些同学做过的，了解它的结构，可能也有同学完全没有做过，我先来说一下它的电路构成。

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        就像我们现在看到的这个数码管。
        每个数码管有一个8字，8字下面还有小数点。
        在每一个白色的字的后面，有一个灯，或者说一个发光二极管，当发光二极管亮的时候，对应这个段位它是亮的。
        如果我们要显示0，这边亮。显示1。显示3。
        所以说不同的段位亮起来，它就显示不同的字样。

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        那么这种段位显示字，可以显示多少呢？
        这个8字可以显示从0到F。这是4个bit的，0000到1111，它都能显示，虽然有些字段看起来怪怪的。
        比如说，4少一截，b是个小写，A是这样的，有些奇怪，但总归还是能够看清。
        十六进制，一个8字可以显示4位的二进制，从0000到1111。
        那么它的这种编码的方式是这样的，段位这是a、b、c、d、e、f，中间这个是g，小数点是p。
        然后呢有八个二极管，每个下面都有一个，实际上呢段位是有7个，加上小数点是8位。
        通常我们说称之为七段码，seven segment display，就是这样一个结构。

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        所以说，用到的发光二极管也有8位，加上小数点。
        加上小数点以后的8位线呢，分别是a、b，然后呢一直到p。
        这个发光二极管的构成很有意思。
        我们要让发光二极管亮起来，有两种方法。
        一种方法，我们把它的阳极接在一起，称之为共阳。
        我们的共阳电路的这一端，接一个开关管，开关管的上游接Vcc，馈电。
        然后通过必要的串联限流电阻引入了FPGA的驱动端，我们控制的驱动端。
  

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        如果是一个共阳电路的话，我们驱动它，从a线到p线，这个时候呢，我们的编码，在开发板上的编码，我们称之为SEG线。
        Segment。
        SEG的a是最低位，小数点是最高位，seg[7]。
        总共8根线， 所以说seg这是7:0的一根线。
        是这样驱动的，而且是负逻辑。
        对，共阳电路是负逻辑。
        共阴电路正好是正逻辑。
        共阴电路反过来，是在这边驱动的。
        共阳电路是它的阴极驱动的。
        阴极驱动当然是低电平它才亮的。

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        我们用的开发板上就是共阳电路。
        但是下午呢，我们给大家的头文件，是个共阴电路的头文件。
        我们的开发板上总共有6盏灯，6个8字。
        D0，D1，D5。
        D0这盏灯，是最高位，个十百千万，十万位的，D5是各位的。
        如果每一个8字，我们都把它的控制逻辑接出来，每一个8字都有seg信号8位的线接出来。

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        每一个灯有一个seg线，并且每一个灯都有一个共阳电路的控制逻辑。
        我们称之为选择线，sel0，sel1，sel5。
        那么如果我们用我们的逻辑来驱动的话呢，理论上说，我们把所有的灯控制线都接到我们的FPGA的控制逻辑上面，是可以驱动的。
        但是这些线总共加起来有多少呢？
        6盏灯，六九五十四，总共要54根线，这样我们印制板布线就会布得密密麻麻的。
        为了驱动这6个灯，要54根线。
        由于它是低速信号，通常低速信号我们会让它时分，从通道上时分。

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        这是怎么做的呢？
        现在呢，我会把所有的段位线接在一起，所有的段位码接在一起。
        这是SEG线，总的就是seg[7:0]，这个7:0会连到FPGA的输入端。
        Sel的这根线，从sel0到sel5。
        我们在这边呢，会做一个译码器decoder，给出一个地址，地址呢，能够从0数到5，三根线够了，2:0。

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        也就是说，这个地址线，指向0的时候，sel0有效，其它的都没有效。
        指向1的时候，sel1有效，其它的都没有效。
        或者说，这个decoder就是一个独热码的译码器。
        就是把2:0的二进制，译成由6个bit组成的独热码，所以说这边输出的就是SEL的6根线，5:0。
        这个Decoder我们已经做到开发板上去了，不需要同时工作，我们FPGA驱动地址即可。
        当驱动为0的时候，我们把它的七段码送到总线上。