【两周学会FPGA】从0到1学习紫光同创FPGA开发|盘古PGL22G开发板学习之数码管动态显示（五）

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适用于板卡型号：

紫光同创PGL22G开发平台（盘古22K）

一：盘古22K开发板（紫光同创PGL22G开发平台）简介

盘古22K开发板是基于紫光同创Logos系列PGL22G芯片设计的一款FPGA开发板，全面实现国产化方案，板载资源丰富，高容量、高带宽，外围接口丰富，不仅适用于高校教学，还可以用于实验项目、项目开发，一板多用，满足多方位的开发需求。

二：实验目的

在数码管静态显示的基础上让数码管各个位显示不同的数字，即学会以动态驱动的方式驱动四位八段数码管。

三：实验要求

使用4个按键分别控制4个数码管显示0~9的数字，按键每次按下后显示的数字自加1。

四：实验原理

由于一般的静态驱动操作虽然方便，但占用的 I/0 口较多，例如要驱动4 位 8 段数码管，以静态驱动方式让数码管各个位显示不同的数值，如“123456”，需要占用4 × 8 =32个I/O 口，虽然对于 FPGA 这种 I/O 口较多的芯片而言，在资源允许的情况下可以使用，但一般不建议浪费宝贵的 I/O 口资源，尤其在 I/O 口资源紧张的情况下，所以对于多位数码管一般采用动态驱动方式使数码管显示数字。为了更好的理解数码管动态驱动，我们首先了解下市面上常见的多位数码管的内部连接。以两位数码管为例，其内部连接如下图。由此图可知，两位 8 段数码管共 10 个引脚，每位数码管的阳极连接在一起，为共阳极数码管，每位数码管相同段的 led 的阴极连接在一起，这样当给第 10 和第 5 脚高电平，给第 3 脚低电平时，两个数码管的发光二极管 A 都点亮，对于此种数码管以静态方式驱动显然不可能显示像“18”这种个位与十位不同的数字。

既然同时给第 10 和第 5 脚高电平不可行，那么是不是可以先给第 5 脚高电平，第 10 脚低电平，此时，让其显示数字“8”时，左边的数码管不显示，右边的数码管显示数字“8”；然后给第 10 脚高电平，第 5脚低电平，此时，让其显示数字“1”时，左边的数码管显示数字“1”，右边的数码管不显示，这样就可以显示数字“18”了。但有一个问题，多长时间切换显示的数码管呢，时间如果太长就只能看到数字“8”或数字“1”了，时间太短呢，结果是显示不清晰而且显示亮度不够。由于人眼的视觉暂留（人眼在观察景物时，光信号传递到人大脑神经后，会有一段短暂的时间停留，即光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”）及发光二极管的余辉效应（当停止向发光二极管供电时，发光二极管亮度仍能维持一段时间），每位数码管的点亮时间为 1～2ms 时，显示效果能满足使用需要。数码管的这种驱动方式称为数码管的动态驱动，实际上就是分时轮流控制不同数码管的显示。

五：实验源码设计

首先定义模块的输入输出。