小梅哥和你一起深入学习FPGA之数码管动态扫描

实验中还设计了一个控制器，该控制器主要通过读取按键信息来改变待数码管待显示的数据内容。

按键检测部分使用前一节开发的独立按键的驱动，因此这里不进行过多的分析介绍。

二、       关键代码解读

因为数码管属于低速设备，其正常的扫描频率为500~10KHz，扫描频率太快，会导致系统功耗增加，显示效果变暗。扫描频率太慢，会有明显的闪烁感。本实验通过调试观察，选择以1KHz作为扫描频率，实际显示效果非常好。

因此本实验首先就需要产生一个1KHz的扫描时钟，该时钟由系统时钟分频得到。产生1KHz扫描时钟的代码如下：

• parameter system_clk = 50_000_000;
• localparam cnt1_MAX = system_clk/1000/2-1;
• //1KHz时钟分频计数器
•         always@(posedge Clk)
•         begin
•                 if(!Rst_n)cnt1<=0;
•                 else if(cnt1==cnt1_MAX)cnt1<=0;
•                 else cnt1<=cnt1+1'b1;
•         end
•         //得到1KHz时钟
•         always@(posedge Clk or negedge Rst_n)
•         if(!Rst_n)clk_1K<=0;
•         else if(cnt1==cnt1_MAX)
•                 clk_1K<=~clk_1K;//翻转扫描时钟信号
•         else ;
• 
  

其中，定义了一个全局参数system_clk，该参数为Clk的频率，不同的时钟频率，只需要更改该参数，就可改变分频计数器的最大计数值，以保证1KHz分频的精准性。

在驱动中，数码管的位选以扫描时钟的速率进行切换，因为只有6位数码管，因此当位选计数到6-1后必须清零从头开始计数。相关代码如下：

//位选信号控制

         always@(posedgeclk_1K or negedge Rst_n)

         if(!Rst_n)sel_r<=3'd0;

         elseif(sel_r == 3'd5)

                   sel_r<=3'd0;

         else

                   sel_r<=sel_r+1'b1;

每个数码管需要显示的内容都不相同，由Data中相应的位指定，Data中各位与数码管的位对应关系如下：

因此需要从Data中将每个数码管被选中时需要显示的数据提取出来，提取数据的代码如下所示：

• //根据不同的数码管位选择不同的待显示数据
•         always@(*)
•         if(!Rst_n)
•                 disp_data=4'd0;
•         else
•         begin
•                 case(sel_r)
•                         0:disp_data=Data[23:20];
•                         1:disp_data=Data[19:16];
•                         2:disp_data=Data[15:12];
•                         3:disp_data=Data[11:8];
•                         4:disp_data=Data[7:4];
•                         5:disp_data=Data[3:0];
•                         default