# 上數 BCD to 7段顯示器 實驗報告

報告內容：
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- 使用7段顯示器的真值表編碼來設計程式，且給予輸入與輸出波形，當上數到F數值時，會清除從0開始執行，重複迴圈式的運作。
- 觀察波形中是否有重複的方波，正緣和負緣之間差了多少clk值

實驗目的：
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- 將七段顯示器真值表之編碼轉為verilog的形式來呈現結果並嘗試以同步清除來進行重複執行的功能。
- 設計上數七段顯示並有載入和同步清除的功能，觀察波形中的數值。
- 藉由七段顯示器電路圖來構思程式

## 實驗結果：
▼此圖為七段顯示器之方波波形圖

▼此圖為七段顯示器之真直表波形圖

## 程式碼：

module Binary_To_7Segment.v
  (
   input [3:0] i_Binary_Num,
   output      o_Segment_A,
   output      o_Segment_B,
   output      o_Segment_C,
   output      o_Segment_D,
   output      o_Segment_E,
   output      o_Segment_F,
   output      o_Segment_G
   );
 
  reg [6:0]    r_Hex_Encoding = 7'h00;
   
  combination.
  always @(i_Binary_Num)
    begin
      case (i_Binary_Num)
        4'b0000 : r_Hex_Encoding <= 7'h7E;
        4'b0001 : r_Hex_Encoding <= 7'h30;
        4'b0010 : r_Hex_Encoding <= 7'h6D;
        4'b0011 : r_Hex_Encoding <= 7'h79;
        4'b0100 : r_Hex_Encoding <= 7'h33;          
        4'b0101 : r_Hex_Encoding <= 7'h5B;
        4'b0110 : r_Hex_Encoding <= 7'h5F;
        4'b0111 : r_Hex_Encoding <= 7'h70;
        4'b1000 : r_Hex_Encoding <= 7'h7F;
        4'b1001 : r_Hex_Encoding <= 7'h7B;
        4'b1010 : r_Hex_Encoding <= 7'h77;
        4'b1011 : r_Hex_Encoding <= 7'h1F;
        4'b1100 : r_Hex_Encoding <= 7'h4E;
        4'b1101 : r_Hex_Encoding <= 7'h3D;
        4'b1110 : r_Hex_Encoding <= 7'h4F;
        4'b1111 : r_Hex_Encoding <= 7'h47;
      endcase
    end //  i_Clk
 
  
  assign o_Segment_A = r_Hex_Encoding[6];
  assign o_Segment_B = r_Hex_Encoding[5];
  assign o_Segment_C = r_Hex_Encoding[4];
  assign o_Segment_D = r_Hex_Encoding[3];
  assign o_Segment_E = r_Hex_Encoding[2];
  assign o_Segment_F = r_Hex_Encoding[1];
  assign o_Segment_G = r_Hex_Encoding[0];
 
endmodule // 二進數值

`timescale 1ns  / 1ps
module tb_7segment;

 // 輸入
 reg [3:0] i_Binary_Num;
 // 輸出
 wire o_Segment_A,o_Segment_B,o_Segment_C,o_Segment_D,o_Segment_E,o_Segment_F,o_Segment_G;
 
 Binary_To_7Segment UUT (
  i_Binary_Num,
  o_Segment_A,
  o_Segment_B,
  o_Segment_C,
  o_Segment_D,
  o_Segment_E,
  o_Segment_F,
  o_Segment_G);
 
 initial begin
  
 i_Binary_Num = 0;
 
 #20 i_Binary_Num = 1;//給予數值輸出從9後都會改成Abcdef
 #20 i_Binary_Num = 2;
 #20 i_Binary_Num = 3; 
 #20 i_Binary_Num = 4; 
 #20 i_Binary_Num = 5;
 #20 i_Binary_Num = 6;
 #20 i_Binary_Num = 7; 
 #20 i_Binary_Num = 8; 
 #20 i_Binary_Num = 9;
 #20 i_Binary_Num = 10;
 #20 i_Binary_Num = 11; 
 #20 i_Binary_Num = 12; 
 #20 i_Binary_Num = 13;
 #20 i_Binary_Num = 14;
 #20 i_Binary_Num = 15; 
 #40;
    $stop;
    end  
 
 initial  begin
     $dumpfile("BCD.vcd");
  end
endmodule

## 程式碼連結：
https://gist.github.com/Fukuanchih/cbea8e38db8d34ce2dbf65aee83a4e34

## 實驗心得：
- 曾經有使用過7447來推動七段顯示器，七段顯示器分為共陽型與共陰型，共陽型是低太輸出型常用的IC為7447，共陰型是高態輸出型常用IC7448，論兩項不同型式的差別，差別最大為接腳位的電壓準位。
- 在邏設實驗中與過去不同於使用verilog來表現相對應之波形，並觀察是否有同步清除的功能，以確保可以重複值形，由於過去有經驗，對於硬體上的七段顯示器並不陌生，但轉為須使用程式設計的方式來製作時，有些地方尚未完全的明白，在撰寫程式時，不斷的使用老師提供的概念來撰寫，相信有這樣的經驗，未來課程中使用到硬體，能更快速的上手。