NIOS下按键输入 数码管显示

根据给定的信息，本文将详细解释NIOS环境下按键输入与数码管显示的工作原理和技术细节。 ### 1. NIOS环境简介 NIOS II是Altera公司（现为Intel的一部分）开发的一款可定制、可扩展的软核处理器。它可以在FPGA上运行，非常适合于嵌入式系统的设计。在本例中，我们关注的是如何通过NIOS II环境来实现按键输入以及数码管显示的功能。 ### 2. 按键输入模块 #### 2.1 按键工作原理 按键输入模块通常用于接收用户的输入信号。在这个例子中，程序实现了两个基本功能：增加和减少。当用户按下“增加”键时，相应的数值会增加；当用户按下“减少”键时，数值则会减少。这些操作通常通过读取GPIO（General-Purpose Input/Output）端口的状态来实现。 #### 2.2 实现细节 代码中包含了对按键状态的读取和处理逻辑。按键状态的变化可以通过查询GPIO端口的值来获取。例如，如果某个GPIO端口连接了按键，并且按键被按下，则该端口的值会发生变化。程序需要定期检查这些端口的值，以便及时响应按键事件。 ### 3. 数码管显示模块 #### 3.1 数码管显示原理 数码管是一种常见的数字显示设备，通常用来显示数字或简单的字符。它由多个LED组成，每个LED代表一个笔画。在本例中，使用了8位动态扫描的方式来驱动数码管。 #### 3.2 显示逻辑 在程序中，定义了一个名为`display()`的函数，该函数负责更新数码管上的显示内容。定义了一个名为`Disp_Tab`的数组，存储了不同数字对应的二进制表示。然后，根据变量`temp1`和`temp2`的值计算出需要显示的数字，并将这些数字转换成对应的二进制表示，存入`LedOut`数组中。 为了实现动态扫描，程序使用了一个`for`循环来依次点亮每一个数码管。在每次循环中，都会将对应位置的`LedOut`值发送到输出端口，并通过`switch`语句控制不同的数码管段选通，以达到动态显示的效果。 ### 4. 关键代码解析 下面是一些关键代码的解析： ```c #include "system.h" #include "io.h" // ... 其他头文件 ... unsigned char temp1 = 25, temp2 = 37; void display() { unsigned int i; unsigned char Disp_Tab[] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x40}; unsigned int LedOut[10]; // ... 初始化LedOut数组 ... for (i = 0; i < 9; i++) { IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE, LedOut[i]); switch (i) { case 0: IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LS138A_BASE, 0x00); IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LS138B_BASE, 0x00); IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LS138C_BASE, 0x00); break; // ... 其他case分支 ... } } } ``` - `#include`语句导入了必要的头文件，这些文件提供了访问硬件接口所需的API。 - `temp1`和`temp2`用于存储当前需要显示的数值。 - `Disp_Tab`数组包含了0-9的数字对应的二进制表示。 - `LedOut`数组用于存储需要显示的每一位数字的二进制表示。 - `display()`函数实现了数码管的动态扫描显示逻辑。 通过以上分析可以看出，该程序利用了NIOS II环境提供的硬件接口和编程API来实现了按键输入与数码管显示的功能。这种设计方法不仅适用于教学实验，也广泛应用于实际工程项目的开发中。