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实验七4*4键盘数据读取及数据显示设计
一、实验目的:
1、了解数码管的工作原理;
2、掌握4*4矩阵键盘和数码管显示的编程方法。
3、学会用于Verilog语言进行程序设计。
二、实验仪器设备
1、PC机一台
2、FPGA实验开发系统一套。
三、实验原理:
本实验通过扫描4*4矩阵键盘的值,在数码管上显示对应按钮的编号数据。矩阵键盘及数码管电路如下所示。
四、实验要求
1、预习教材中的相关内容。
2、阅读并熟悉本次实验的内容。
3、完成实验内容。
五、实验步骤
(1)启动QuartusII建立一个空白工程,选择的器件为Altera公司的Cyclone系列的EP2C8Q240C8芯片,命名为keyarray.qpf;
(2)新建一个SchematicFile文件,命名为keyarray.bdf;
(3)分别新建3个VerilogHDLFile文件,分别命名为seg_show.v、divclk.v、keyarraycontrol.v。输入程序代码并保存(对应源程序8),然后进行综合编译。若在编译过程中发现错误,则找出错误并更正错误,直至编译成功为止。
(4)从设计文件创建模块(File?CreatUpdate?CreatSymbolFilesforCurrentFile),seg_show.v生成名为seg_show.bsf;divclk.v生成名为divclk.bsf;keyarraycontrol.v生成名为keyarraycontrol.bsf;
(5)在keyarray.bdf文件中,在空白处双击鼠标左键,在Symbol对话框左上角的libraries中,分别将Project下的seg_show,divclk,keyarraycontrol模块放在图形文件keyarray.bdf中,加入输入、输出引脚,双击每个引脚,进行引脚命名,并锁定管脚,将未使用的引脚设置为三态输入(一定要设置,否则可能会损坏芯片);
完整的顶层模块原理图如图所示
(6)将keyarray.bdf设置为顶层实体。对该工程文件进行全程编译处理,若在编译过程中出现错误,则找出错误并更正,直至编译通过为止;
(7)将USB-Blaster下载电缆的两端分别连接到PC机的USB接口和EDA实验箱上的JTAG下载口上,打开电源,执行下载命令,把程序下载到FPGA器件中,此时,即可在EDA实验箱上通过按下相应的按键使蜂鸣器发出对应的音符声响。
六、实验报告
1.总结Verilog设计多路选择器使用的最基本与核心的语法知识。
(1)case({col_val,row_val})
8b1110_1110:keydata=8d0;
8b1110_1101:keydata=8d4;
8b1110_1011:keydata=8d8;
8b1110_0111:keydata=8d12;
8b1101_1110:keydata=8d1;
8b1101_1101:keydata=8d5;
8b1101_1011:keydata=8d9;
8b1101_0111:keydata=8d13;
8b1011_1110:keydata=8d2;
8b1011_1101:keydata=8d6;
8b1011_1011:keydata=8d10;
8b1011_0111:keydata=8d14;
8b0111_1110:keydata=8d3;
8b0111_1101:keydata=8d7;
8b0111_1011:keydata=8d11;
8b0111_0111:keydata=8d15;
default:keydata=keydata;
endcase
(2)//设定扫描状态判断参数
parameterNO_KEY_PRESSED=6b000_001;//
parameterSCAN_COL0=6b000_010;//
parameterSCAN_COL1=6b
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