如何使用FPGA在四通道示波器上显示多颜色数字钟

这是来自Element14网站的一个项目分享，使用FPGA + 电阻就可以实现非常有趣的效果，故分享出来，尤其是对即将参加电赛的同学，如何将自己掌握的技能和知识灵活应用。

作者在4通道的示波器上用7段数码管的显示效果制作了一个多颜色的数字时钟。

我们先来看看数码管是如何显示的：

7 段显示器基本上是3个水平条加4个垂直条。为了在示波器上显示数码管的效果，需要4个不同的电压电平，这些电压电平可以通过2个输出引脚和4个电阻器轻松生成（这4个电阻组成R-2R DAC），电阻的值也就决定了电压电平。

作者为全屏选择了1毫秒的水平时基，以us 和ms 为间隔的几个计数器每ms生成1000个时隙，每个时隙宽度为1us。在每个时隙期间，时钟数字的比较设置输出引脚以通过DAC得到正确的电压电平。水平条是一个恒定的水平，多个条，例如所有3个在数字 ‘8’ 处都处于活动状态，最多可交错 3 帧，并有轻微的可见闪烁。垂直条在连续时隙的2个级别之间切换，以生成更粗的可见线条。取决于变动的数字，垂直条从上到下或中心变动。时、分和秒计数器负责计时。

使用了2个按键用于在小时和分钟之间循环以设置正确的时间，每按一次按键，秒数都会重置为 0。

同FPGA连接的硬件部分的原理图如下，每种颜色4个电阻，由2个FPGA的IO来控制，输出的信号送到示波器的一个通道：

手工焊接的电阻网络，16个电阻构成：

小脚丫FPGA的用户可以找几颗电阻来试一试哦，相信你能做出更多的花样来。

只要你有一块MCU开发板或FPGA开发板，就可以在示波器的显示屏上展示出很多有创意的作品，需要的外围元器件并不多，而需要的则是你对电路的理解，对一些基本知识的灵活应用。

编辑：jq