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设计内容及要求: 1.秒表最大计时范围为99分59. 99秒 2.6位数码管显示#xff0c;分辨率为0.01秒 3.具有清零、启动计时、暂停及继续计时等功能 4.控制操作按键不超过二个。 2.设计思路
所采用的时钟为50M#xff0c;先对时钟进行分频#xff0c;得到100HZ频率…1.功能设计
设计内容及要求: 1.秒表最大计时范围为99分59. 99秒 2.6位数码管显示分辨率为0.01秒 3.具有清零、启动计时、暂停及继续计时等功能 4.控制操作按键不超过二个。 2.设计思路
所采用的时钟为50M先对时钟进行分频得到100HZ频率的信号然后在该信号的驱动下对秒表的各个单位进行累加
分频的代码为
module fenpin(
input clk_in, //输入的时钟 50M
input rst, //复位信号
output clk_out //分频后的输出信号 100HZ
);parameter hz_num19d500_000; //分频系数 50M/100500K
//parameter hz_num19d5; //仿真时使用 仿真的时候分频系数要小一些否则看不到分频效果下载到板子上时此参数改为500Kreg clk_hz;
reg [18:0] hz_cnt;//产生100hz的模块
always (posedge clk_in or negedge rst) beginif(!rst)beginhz_cnt19d0;clk_hz1b0;endelse if(hz_cnthz_num/2-1)beginhz_cnt19d0;clk_hz~clk_hz;endelsehz_cnthz_cnt1;
endassign clk_outclk_hz;endmodule
仿真截图为仿真时记得把分频系数改小 可见分频成功 显示模块
本次所采用的是数码管显示6位独立数码管每个数码管都静态显示FPGA用了6*848个管脚来驱动这些数码管所以用不上数码管动态显示的知识这种做法会降低代码编写的难度但是会增大FPGA的IO口资源消耗
代码为
module segshow(
input clk,
input rst,
input [3:0] data,
output reg [6:0] seg_led
);always (posedge clk or negedge rst) beginif(!rst)seg_led7b1000000;elsebegincase(data)4d0 : seg_led 7b1000000; //显示数字 04d1 : seg_led 7b1111001; //显示数字 14d2 : seg_led 7b0100100; //显示数字 24d3 : seg_led 7b0110000; //显示数字 34d4 : seg_led 7b0011001; //显示数字 44d5 : seg_led 7b0010010; //显示数字 54d6 : seg_led 7b0000010; //显示数字 64d7 : seg_led 7b1111000; //显示数字 74d8 : seg_led 7b0000000; //显示数字 84d9 : seg_led 7b0010000; //显示数字 9 default : seg_led 7b1000000;endcaseend
endendmodule
仿真截图 可见数码管的输出会随着输入数据的变化而正确变化。故仿真正确。 然后就是主体的控制逻辑了 根据输入的按键信号进行相应的操作 仿真 可以看到SW1为0的时候秒表确实已经停止计时了。待SW1为1又继续计时。
故功能正常 总体电路如下 总体的仿真截图如下 3.课题意义
基于FPGAField-Programmable Gate Array现场可编程门阵列的电子秒表课题具有以下几个重要的意义
1. 学术研究价值基于FPGA的电子秒表是电子设计与数字逻辑设计的典型应用案例对于学生和研究人员来说它提供了一个理解和掌握FPGA基本原理与设计方法的实际项目。通过实践学生可以深入学习FPGA架构、时序逻辑、状态机设计等关键概念提升自己的硬件设计能力。
2. 技术实践意义电子秒表是一个简单但功能实用的电子设备通过基于FPGA的设计可以实现高精度的计时功能。这种实际应用方案对于学生来说很有吸引力可以将他们的理论知识应用于实际项目中并且锻炼他们的设计思维和解决问题的能力。
3. 推广普及FPGA应用FPGA作为一种灵活的可编程硬件平台具有高度的灵活性和可扩展性可以用于实现各种复杂的数字电路设计。通过推广基于FPGA的电子秒表课题可以引导更多的学生和研究人员了解FPGA技术并促进其在各种领域中的应用如通信、图像处理、嵌入式系统等。
4. 培养团队合作精神基于FPGA的电子秒表课题通常需要学生组成小组进行合作设计与实现。这种合作模式可以促进学生之间的团队合作、协作与沟通培养他们的团队合作精神和项目管理能力提升他们的综合素质。
总之基于FPGA的电子秒表课题在学术研究、技术实践、FPGA应用推广和团队合作等方面具有重要的意义对于培养学生的创新意识、动手能力和团队协作精神有积极的影响。同时通过这样的实践项目也可以推动FPGA技术的进一步发展和应用。
4.完整工程
FPGA数字秒表的设计资源-CSDN文库https://download.csdn.net/download/guangali/88678505?spm1001.2014.3001.5501
