小梅哥10——基于HC595的数码管动态扫描实现_595动态扫描

一、知识点

1. 数码管

1.1 基础概念

         八个led（1：灭，0：亮）组成的显示器件，其等效电路为：

           数码管分为共阴极和共阳极。此为共阳极，led亮需要：阳极——sel为高电平（位选），阴极为低电平（段选）

1.2 查找表

           不同段码输入后相应的显示内容：

     

2. 动态扫描

           8个数码管同时显示不同的内容无法实现，因其他的led可能满足亮的条件。

           动态扫描即利用视觉暂留，在极短时间间隔内（1ms），分时点亮。1ms为扫描时钟。

3. ISSP调试工具

In system source and probes editor

Sources：驱动fpga内部信号，Probes：探测内部节点的逻辑值

使用ISSP输入待显示内容，且在ISSP界面可调

4. 移位寄存器

4.1 串转并

         四个D触发器，连接同一个Clk，每个时钟上升沿，数据向右移一位，同时Q连接pin输出，实现串转并 

        上图结构下输出不稳定，到第四个上升沿每个D触发器才有输出，因此可以加一个开关。每个D触发器的输出再各自连接到一个D触发器的输入，时钟信号由锁存LATCH控制，在无高电平的时候没有输出。

   通过移位寄存器和输出锁存器实现，D触发器耗费晶体管数目比锁存器多，常用锁存器代替，高电平时数据可以通过。

4.2 74HC595

      AC620数码管只有三个管脚，其上集成移位寄存器——74HC595芯片（8个D触发器、8个输出锁存器实现8位数据串转并）。FPGA输出16位数据（16进制），2个HC595级联，16个时钟周期后实现串转并

      SHCP：移位时钟信号CLK；DS：输入信号DOI；STCP：锁存时钟信号LATCH

      SHCP高电平，信号进入D触发器Q端，STCP高电平，信号进入相应锁存器Q端，此时Q0~Q7才有输出

         

          级联：DIO数据进入第一级芯片，8个时钟周期后，进入下一级芯片                                               

 4.2.1 SHCP时钟频率

       由data sheet上数据估算，AC620一般用3.3V电压，此处选择12.5M，因为系统时