电子秒表verilog课程设计

### 关于用Verilog进行电子秒表设计的课程资料

#### 设计概述
在嵌入式系统领域，数字秒表是一个常见的应用。本教程将详细介绍如何使用FPGA和Verilog硬件描述语言来设计一个简单的数字秒表[^3]。

#### 主要模块划分
为了实现完整的功能，整个秒表可以分为以下几个主要部分：

- **顶层模块**：负责连接各个子模块以及外部接口。
- **时钟分频器**：接收来自晶振的高频时钟信号(如50 MHz)，经过多次除法运算后输出较低频率的工作时钟给其他组件使用[^2]。
- **计数器单元**：包括百分秒、秒、分钟三个级别的独立计数器；当低级单位达到上限时会向更高级别发送进位脉冲[^4]。
- **显示驱动程序**：处理从内部寄存器读取的数据并通过特定算法转换成适合LED显示器的形式输出到外界可见区域[^5]。

#### Verilog代码实例

下面给出的是简化版的部分核心逻辑实现：

// 定义参数常量
parameter CLK_FREQ = 50_000_000; // 输入时钟频率为50Mhz
parameter SEC_CLK_DIVIDER = (CLK_FREQ / 100); // 将其分成100Hz作为秒更新速率的基础

module stopwatch (
    input wire clk,
    output reg [7:0] sec, min,
    ...
);

reg [SEC_CLK_DIVIDER_WIDTH-1:0] counter;
wire slow_clk;

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin : proc_divider
    if (!rst_n)
        counter <= 0;
    else if (counter == SEC_CLK_DIVIDER - 1)
        counter <= 0;
    else
        counter <= counter + 1'b1;
end

assign slow_clk = (counter == SEC_CLK_DIVIDER - 1);

// 秒计数器
always @(posedge slow_clk or negedge rst_n) begin : proc_seconds
    if (!rst_n)
        sec <= 8'd0;
    else if (sec >= 9'h59 && ena_sec)
        sec <= 8'd0;
    else if (ena_sec)
        sec <= sec + 1;
end

// 分钟计数器
always @(posedge carry_from_secs or negedge rst_n) begin : proc_minutes
    if (!rst_n)
        min <= 8'd0;
    else if (min >= 9'h59 && ena_min)
        min <= 8'd0;
    else if (ena_min)
        min <= min + 1;
end

...
endmodule

此段代码展示了基本的时间分割机制以及两个不同级别时间单位之间的相互作用方式。实际项目可能还需要考虑更多细节比如暂停/继续按钮的支持等功能扩展。