这是一道电路设计题目,需要设计一个计分系统来记录比赛中黄队和红队的得分,并在比赛结束后显示总分。题目要求如下: (1)拨动开关sw1为H,开始比赛。八位七数码管从左数第1、2位显示黄 队分数,第7、8位显示红队分数。开始比赛时同时显示为00。按下键盘*1代表 黄队加1分;按下键盘*2代表黄队加2分;按下键盘*3代表黄队加3分;同时 对应的黄色led灯亮。按下键盘#1代表红队加1分;按下键盘#2代表红队加2 分;按下键盘#3代表红队加3分;同时对应的红色led灯亮。 (2)拨动开关sw1为L,结束比赛。总分大的队伍对应颜色的led灯闪烁 (闪烁频率为4Hz) (3)外部输入脉冲信号频率为50mhz; 请帮我完成下列问题 1、按照现代数字系统的Top-Down模块化设计方法,提出整体设计方案,并 进行正确的功能划分,分别提出并实现模块化子系统的设计方案。 2、完成系统的顶层设计、各子系统的模块化设计。分别完成各个基于Verilog 语言实现的子模块的逻辑功能仿真。最后对顶层设计进行功能仿真。

时间: 2023-11-22 09:55:09 浏览: 77
1、整体设计方案: 整体设计分为三个子系统:计分系统、七数码管显示、LED闪烁控制。其中,计分系统用于记录黄队和红队的得分,七数码管显示用于显示当前得分,LED闪烁控制用于结束比赛后控制得分高的队伍对应颜色的LED灯闪烁。具体模块化子系统的设计方案如下: 计分系统: - 记录黄队得分和红队得分 - 接收键盘输入,根据输入控制得分增加 - 控制对应的黄色LED或红色LED亮起 七数码管显示: - 接收黄队得分和红队得分 - 将分数转换成BCD码 - 控制七数码管显示分数 LED闪烁控制: - 接收黄队得分和红队得分 - 比较总分大小,确定哪一支队伍得分高 - 控制对应的LED闪烁 2、各子系统的模块化设计: 计分系统: ```verilog module score_system(clk, rst, sw, key, yellow_score, red_score, yellow_led, red_led); input clk, rst, sw, key; output reg [7:0] yellow_score, red_score; output reg yellow_led, red_led; always @(posedge clk) begin if(rst) begin yellow_score <= 8'b00000000; red_score <= 8'b00000000; yellow_led <= 1'b0; red_led <= 1'b0; end else if(sw) begin case(key) 3'b001: begin //黄队加1分 yellow_score <= yellow_score + 1; yellow_led <= 1'b1; end 3'b010: begin //黄队加2分 yellow_score <= yellow_score + 2; yellow_led <= 1'b1; end 3'b011: begin //黄队加3分 yellow_score <= yellow_score + 3; yellow_led <= 1'b1; end 3'b100: begin //红队加1分 red_score <= red_score + 1; red_led <= 1'b1; end 3'b101: begin //红队加2分 red_score <= red_score + 2; red_led <= 1'b1; end 3'b110: begin //红队加3分 red_score <= red_score + 3; red_led <= 1'b1; end default: begin yellow_led <= 1'b0; red_led <= 1'b0; end endcase end end endmodule ``` 七数码管显示: ```verilog module seven_segment(clk, rst, score, seg); input clk, rst; input [7:0] score; output reg [6:0] seg; always @(posedge clk) begin if(rst) begin seg <= 7'b1111111; end else begin case(score) 8'b00000000: seg <= 7'b1000000; //0 8'b00000001: seg <= 7'b1111001; //1 8'b00000010: seg <= 7'b0100100; //2 8'b00000011: seg <= 7'b0110000; //3 8'b00000100: seg <= 7'b0011001; //4 8'b00000101: seg <= 7'b0010010; //5 8'b00000110: seg <= 7'b0000010; //6 8'b00000111: seg <= 7'b1111000; //7 8'b00001000: seg <= 7'b0000000; //8 8'b00001001: seg <= 7'b0010000; //9 default: seg <= 7'b1111111; endcase end end endmodule ``` LED闪烁控制: ```verilog module led_blink(clk, rst, yellow_score, red_score, yellow_led, red_led); input clk, rst; input [7:0] yellow_score, red_score; input yellow_led, red_led; reg yellow_blink, red_blink; reg [31:0] cnt; always @(posedge clk) begin if(rst) begin yellow_blink <= 1'b0; red_blink <= 1'b0; cnt <= 32'd0; end else begin if(yellow_score > red_score) begin yellow_blink <= 1'b1; red_blink <= 1'b0; end else if(yellow_score < red_score) begin yellow_blink <= 1'b0; red_blink <= 1'b1; end else begin yellow_blink <= 1'b0; red_blink <= 1'b0; end if(cnt == 50000000) begin cnt <= 32'd0; end else begin cnt <= cnt + 1; end end end assign yellow_led = yellow_blink && (cnt[24]); assign red_led = red_blink && (cnt[24]); endmodule ``` 顶层设计: ```verilog module top(clk, rst, sw, key, yellow_score, red_score, seg, yellow_led, red_led); input clk, rst, sw, key; output [7:0] yellow_score, red_score; output [6:0] seg; output yellow_led, red_led; wire [7:0] score1, score2; wire [6:0] seg1, seg2; wire led1, led2; score_system score(clk, rst, sw, key, score1, score2, led1, led2); seven_segment seg_yellow(clk, rst, score1, seg1); seven_segment seg_red(clk, rst, score2, seg2); led_blink blink(clk, rst, score1, score2, led1, led2); assign yellow_score = score1; assign red_score = score2; assign seg = {seg2, seg1}; assign yellow_led = led1; assign red_led = led2; endmodule ``` 功能仿真: 使用Verilog仿真工具对顶层设计进行功能仿真,检查各个子系统是否正常工作。

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