# 7 Segment display

1. But du projet
1. I/O utilisées
1. Explication de l'algorithme
1. Résultats

> L'ensemble des codes, images et vidéos sont compris dans ce répertoire.

## But du projet

Nous avons décider de nous intéresser à l'affichage 7 segments grâce au but suivant:

- Créer un compteur de 0 à 9999 à l'aide des 4 afficheurs. En cas de dépassement ou d'appuye sur un bouton reset le compteur redémarrera à 0. 

## I/O utilisées

Tout d'abord, voyons les entrées/sortie que nous avons utilisé.

```vhdl
entity display is
     port {
     clk_fpga : in STD_LOGIC;
     reset : in STD_LOGIC;
     aff : out STD_LOGIC_VECTOR{7 downto 0};
     an : out STD_LOGIC_VECTOR{3 downto 0}
     };
end display;
```

- clk_fpga : le signal de clock du fpga

   Dans le fichier de contrainte :
   ```
   ## Clock signal
   set_property -dict { PACKAGE_PIN W5   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports clk_fpga]
   create_clock -add -name sys_clk_pin -period 10.00 -waveform {0 5} [get_ports clk]
   ```

- reset : le signal permettant de remettre le compteur à zéro grâce à un bouton

  Dans le fichier de contrainte :
  ```
  ## Switches
  set_property -dict { PACKAGE_PIN R2    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports reset]
  ```
- aff : un tableau de 8 bits relier à chaque led d'un segment à afficher (en ajoutant le point de l'afficheur)

   Dans le fichier de contrainte : 
   ```
   ##7 Segment Display
   set_property -dict { PACKAGE_PIN W7   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {aff[0]}]
   set_property -dict { PACKAGE_PIN W6   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {aff[1]}]
   set_property -dict { PACKAGE_PIN U8   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {aff[2]}]
   set_property -dict { PACKAGE_PIN V8   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {aff[3]}]
   set_property -dict { PACKAGE_PIN U5   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {aff[4]}]
   set_property -dict { PACKAGE_PIN V5   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {aff[5]}]
   set_property -dict { PACKAGE_PIN U7   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {aff[6]}]

   set_property -dict { PACKAGE_PIN V7   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {aff[7]}]
   ```
   > exemple : aff à "11111110" allumera la led du point de l'afficheur séléctionné. 

- an : un tableau comprenant 4 bits permettant de sélectionner l'un des 4 afficheurs 7 segments 

   Dans le fichier de contrainte :
   ```
   set_property -dict { PACKAGE_PIN U2   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {an[0]}]
   set_property -dict { PACKAGE_PIN U4   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {an[1]}]
   set_property -dict { PACKAGE_PIN V4   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {an[2]}]
   set_property -dict { PACKAGE_PIN W4   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {an[3]}]
   ```

   > exemple : an à "1110" sélectionnera l'afficheur le plus à droite.

## Explication de l'algorithme

   Les signaux 

   les signaux utilisés vont nous permettre d'avoir un code clean et plus ou moins factorié.

   ```
   architecture Behavioral of display is

   signal count_an : integer range 3 downto 0 := 0;
   signal clk_enable : integer range 4999 downto 0 := 0;
   signal clk_counter : integer range 2999999 downto 0 := 0;
   constant nb0 : std_logic_vector(7 downto 0) := "11000000";
   constant nb1 : std_logic_vector(7 downto 0) := "11111001";
   constant nb2 : std_logic_vector(7 downto 0) := "10100100";
   constant nb3 : std_logic_vector(7 downto 0) := "10110000";
   constant nb4 : std_logic_vector(7 downto 0) := "10011001";
   constant nb5 : std_logic_vector(7 downto 0) := "10010010";
   constant nb6 : std_logic_vector(7 downto 0) := "10000010";
   constant nb7 : std_logic_vector(7 downto 0) := "11111000";
   constant nb8 : std_logic_vector(7 downto 0) := "10000000";
   constant nb9 : std_logic_vector(7 downto 0) := "10010000";
   constant seg0 : std_logic_vector(3 downto 0) := "1110";
   constant seg1 : std_logic_vector(3 downto 0) := "1101";
   constant seg2 : std_logic_vector(3 downto 0) := "1011";
   constant seg3 : std_logic_vector(3 downto 0) := "0111";
   signal chiffre4 : integer range 9 downto 0 := 0;
   signal chiffre3 : integer range 9 downto 0 := 0;
   signal chiffre2 : integer range 9 downto 0 := 0;
   signal chiffre1 : integer range 9 downto 0 := 0;

   type mynumbers is array(9 downto 0) of std_logic_vector(7 downto 0);
   signal numbers : mynumbers := (nb9,nb8,nb7,nb6,nb5,nb4,nb3,nb2,nb1,nb0);
   ```

   On a:

   - count_an : compte pour effectuer les opérations sur les afficheurs un par un.
   - clk_enable : diviser la clock pour l'affichage et évite les recouvrements.
   - clk_counter : divise la clock pour le compteur et lui évite de compter bien trop rapidement.
   - nb* : représentation des chiffres par leurs segments.
   - seg* : attribue chaque segment à une valeur constante.
   - chiffre* : variable représentant le chiffre en * position
   - numbers : associe la représentation logique d'un chiffre à un entier.
   
## Résultats

- Nous avons dans un premier temps essayer d'afficher sur les 4 afficheurs sans recouvrement. C'est pour cela qu'il a fallu baisser la clock.

![img1](img1.jpg)

- Ensuite il a fallu donner du sens à ce que nous affichions. C'est pourquoi nous avons tenté d'afficher 1 2 3 4.

![img2](img2.jpg)

- Enfin il a fallu implémanter un simple algorithme pour le compteur.

![counter](counter.gif)