第７章 いよいよ免許皆伝！？実践回路設計

7.4 モジュール作成　ledout

　 　次にledoutモジュールの回路設計をしてみます。
　このモジュールでの主な処理はスイッチタイマ・カウンタ値を７セグメントＬＥＤの表示 パターンに変換して出力することです。
　単独での７セグメントＬＥＤの点灯制御に関してはこれまでの例題実習で 理解していただけたかと思いますが今回のポイントは複数（２つの）７セグメント ＬＥＤを点灯させることです。
　第６章で若干は触れましたが本講座で使用するＦＰＧＡボードには４つの ７セグメントＬＥＤがありますが各セグメントの制御信号は共通となっているため 一度に点灯できるのは１つです。
　それでは４つばらばらの表示はできないのでしょうか？
　実はＬＥＤはオフにしてもすぐに表示が消えません。（少なくとも人間の目では わからない。）そこで、時間を分割して点灯するＬＥＤを高速に切り換えていくことに より同時に表示しているように見せかけることができます。（図７−３−１、図７−３−２）

図７−３−１

図７−３−２

　これをダイナミック点灯方式といいます。
　この例題では１０ｍ秒ごとに表示を切り換えます。切り換えの制御信号は sysctrlモジュールで生成します。
そして、refという入力信号がその切り換え信号になります。
　Hi期間とLo期間がそれぞれ１０ｍ秒でHi期間で一番右端の７セグメントＬＥＤ （ＡＮ０）をLo期間でその左隣の７セグメントＬＥＤ（ＡＮ１）の点灯を行います。
　lptregというＤフリップフロップにタイマーカウンタ値から変換（dec）した表示 パターンを、またlenregというＤフリップフロップに点灯する７セグメントＬＥＤの 選択パターン（’01’と’10’）をセットしそれぞれの制御信号として出力します。
ledoutモジュールで必要な入出力ポートは以下のようになります。

１．　tin　　タイマーカウンタ信号入力

２．　ref　　ＬＥＤ点灯切り換え制御信号入力

３．　lpt　　ＬＥＤ表示パターン信号出力

４．　len　　点灯ＬＥＤ選択信号出力

５．　clk　　クロック信号入力

　こちらがledoutモジュールのＨＤＬ記述になります。（リスト７−３−１）

リスト７−３−１

　先程のkeyinモジュールと同様にＩＳＥの「Processes」サブウィンドウの 「Create new Source」をダブルクリックして「New Source Wizard」ウィンドウで ledout.vというソースファイル名を指定してデザインエントリーしてください。
　またブロック図も更新するとこのようになります。（図７−３−３）

図７−３−３