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FPGA Cyclone IV - Display 4 digitos

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En este blog te enseñamos cómo utilizar el display de cuatro dígitos en tu tarjeta de desarrollo FPGA Cyclone IV.

Indice 

Introducción 
Crear un nuevo proyecto - Paso 1 
Nuevo archivo - Paso 2 
Asignación de pines - Paso 3 
Programar - Paso 4 

 Introducción

 Ya sabemos todo lo necesario para programar nuestra FPGA, ahora es momento de jugar con los periféricos de nuestra tarjeta de desarrollo.
 Aquí te enseñamos cómo usar el display de 4 dígitos de tu FPGA en Windows, fácil y en menos de 15 minutos.

 Prerrequisitos

 [+] Intel Quartus Prime Lite Edition.
 [+] FPGA Cyclone IV.
 [+] USB-Blaster.

 Paso 1: Crear un nuevo proyecto

 Lo primero será abrir Quartus

software quartus

 En la parte superior izquierda vamos a dar clic en File > New Project Wizard.

new project wizard

 En el asistente para creación de proyectos vamos a indicar el directorio donde deseamos guardar nuestro proyecto, seleccionar en Project Type proyecto vacío Empty project. A continuación clic en Next.

 Recuerda en la pestaña Family, Device & Board Settings seleccionar la referencia de nuestra FPGA EP4CE6E22C8

wizard family device

 En la siguiente ventana vamos a desactivar el simulador, clic en Next y en la última pestaña Summary clic en Finish y listo, se creará nuestro proyecto.

disp4dig summary

 * Si te aparece una ventana de advertencia como la siguiente, marca el check en Don't show this message again y clic en Yes.

quartus advertise

 Paso 2: Nuevo archivo

 Ahora vamos a crear el archivo donde podemos comenzar a escribir el código para nuestro hardware, sea Verilog o VHDL.
 Lo primero será ir a File > New.

quartus new file

 En la ventana que nos aparece vamos a seleccionar el tipo de archivo que queremos crear, en nuestro caso usaremos Verilog HDL.

Quartus Verilog HDL

 El archivo se creará y podemos comenzar a escribir nuestro código Verilog. 

module display_4dig(seg,dig,clock,);
	input clock;
	output [7:0] seg;
	output [3:0] dig;
	reg [7:0] seg;
	reg [3:0] dig;
	reg [3:0] disp_dat;
	reg [36:0] count;
	always @ (posedge clock )

	begin
		count = count + 1'b1;
		dig = 8'b00000000;
	end

	always @ (count[24])

	begin
		disp_dat = {count[28:25]};
	end

	always @ (disp_dat)

	begin case (disp_dat)
		4'h0 : seg = 8'hc0; //Display "0"
		4'h1 : seg = 8'hf9; //Display "1"
		4'h2 : seg = 8'ha4; //Display "2"
		4'h3 : seg = 8'hb0; //Display "3"
		4'h4 : seg = 8'h99; //Display "4"
		4'h5 : seg = 8'h92; //Display "5"
		4'h6 : seg = 8'h82; //Display "6"
		4'h7 : seg = 8'hf8; //Display "7"
		4'h8 : seg = 8'h80; //Display "8"
		4'h9 : seg = 8'h90; //Display "9"
		4'ha : seg = 8'h88; //Display "a"
		4'hb : seg = 8'h83; //Display "b"
		4'hc : seg = 8'hc6; //Display "c"
		4'hd : seg = 8'ha1; //Display "d"
		4'he : seg = 8'h86; //Display "e"
		4'hf : seg = 8'h8e; //Display "f"
		endcase
	end
endmodule

 Cuando ya tengamos escrito nuestro código debemos compilarlo, para esto debemos hacer clic en la flecha azul del panel superior.

Quartus start compilation

 Esperamos a que termine el proceso de compilación y que el Flow Status diga Successful. Si el proceso no es exitoso recuerda revisar la pestaña Messages allí encontrarás información útil para solucionar el error.

Quartus end compilation

 Paso 3: Asignación de pines

 Vamos a la barra de menús para abrir la ventana de asignación de pines Assignments > Pin planner .

Quartus Pin planner barr

 De acuerdo con nuestro código tenemos una señal de entrada y dos buses de salida; la señal de reloj, los comunes y los segmentos del display.

Node Name Direction Location
clock Input PIN_23
dig[3] Output PIN_137
dig[2] Output PIN_136
dig[1] Output PIN_135
dig[0] Output PIN_133
seg[7] Output PIN_127
seg[6] Output PIN_124
seg[5] Output PIN_126
seg[4] Output PIN_132
seg[3] Output PIN_129
seg[2] Output PIN_125
seg[1] Output PIN_121
seg[0] Output PIN_128
disp4dig quartus pin planner location

 Paso 4: Programar

 El último paso será enviar nuestro diseño al FPGA. Vamos a ir a la barra de menús Tools > Programmer.

dis4dig quartus tools programmer

 * En este punto asegúrate de tener todo conectado, la alimentación de la FPGA y el USB-Blaster a tu computador y FPGA.

 Antes de hacer clic en Start asegúrate de que el Hardware setup detecte correctamente el USB-Blaster.

Quartus programmer windows

 Se inicia el proceso de programación de nuestra FPGA y estará listo cuando la barra de progreso llegue al 100%.

Quartus programmer windows 100

Y listo, ¡Felicitaciones!
Ya sabes cómo usar el display de cuatro dígitos en tu FPGA Cyclone IV.

Autor:
M. Sneider M. Cortes
Última actualización: 19/07/2024