数码管模块 + 按键模块:制作一个倒计时器,通过按键模块设置倒计时的时间,通过数码管模块显示倒计时的剩余时间。使用VHDL语言进行实现,并附上详细注释

时间: 2023-06-15 12:08:15 浏览: 84
以下是数码管模块和按键模块的VHDL代码,它们可以组合在一起来实现倒计时器的功能。 数码管模块代码: ```vhdl library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity SevenSegment is Port ( Clk : in STD_LOGIC; --时钟信号 DataIn : in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); --输入的4位数字 Seg : out STD_LOGIC_VECTOR (6 downto 0); --输出7段数码管的控制信号 DP : out STD_LOGIC; --小数点控制信号 AN : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0)); --4个数码管的使能信号 end SevenSegment; architecture Behavioral of SevenSegment is begin process(Clk) begin if rising_edge(Clk) then case DataIn is when "0000" => Seg <= "1111110"; --0 when "0001" => Seg <= "0110000"; --1 when "0010" => Seg <= "1101101"; --2 when "0011" => Seg <= "1111001"; --3 when "0100" => Seg <= "0110011"; --4 when "0101" => Seg <= "1011011"; --5 when "0110" => Seg <= "1011111"; --6 when "0111" => Seg <= "1110000"; --7 when "1000" => Seg <= "1111111"; --8 when "1001" => Seg <= "1111011"; --9 when others => Seg <= "1111111"; --无效输入 end case; end if; end process; DP <= '0'; --不使用小数点 AN <= "1110"; --控制第一个数码管 end Behavioral; ``` 按键模块代码: ```vhdl library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity KeyPad is Port ( Clk : in STD_LOGIC; --时钟信号 Key : in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); --按键输入信号 Start : in STD_LOGIC; --开始倒计时信号 Stop : in STD_LOGIC; --停止倒计时信号 Set : in STD_LOGIC; --设置倒计时时间信号 TimeOut : out STD_LOGIC; --倒计时时间到信号 TimeSet : out STD_LOGIC; --倒计时时间设置完成信号 Time : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0)); --倒计时时间输出信号 end KeyPad; architecture Behavioral of KeyPad is signal Counter : integer range 0 to 9999 := 0; --倒计时计数器 signal TimeVal : integer range 0 to 9999 := 0; --倒计时时间 signal TimeOutSig : STD_LOGIC := '0'; --倒计时时间到信号 signal TimeSetSig : STD_LOGIC := '0'; --倒计时时间设置完成信号 begin process(Clk) begin if rising_edge(Clk) then if Set = '1' then --如果设置倒计时时间信号有效 Counter <= 0; --倒计时计数器清零 TimeVal <= 0; --倒计时时间清零 TimeSetSig <= '0'; --倒计时时间设置完成信号清零 case Key is when "0111" => TimeVal <= TimeVal + 1; --按键7,增加1秒 when "0110" => TimeVal <= TimeVal + 10; --按键6,增加10秒 when "0101" => TimeVal <= TimeVal + 60; --按键5,增加1分钟 when "0011" => TimeVal <= TimeVal + 600; --按键3,增加10分钟 when others => null; end case; elsif Start = '1' then --如果开始倒计时信号有效 if Counter = TimeVal then --倒计时时间到 TimeOutSig <= '1'; --倒计时时间到信号有效 else Counter <= Counter + 1; --倒计时计数器加1 end if; elsif Stop = '1' then --如果停止倒计时信号有效 Counter <= 0; --倒计时计数器清零 else --如果没有任何信号有效 null; end if; end if; end process; TimeOut <= TimeOutSig; --输出倒计时时间到信号 TimeSet <= TimeSetSig; --输出倒计时时间设置完成信号 Time <= std_logic_vector(to_unsigned(TimeVal, 4)); --输出倒计时时间 end Behavioral; ``` 倒计时器模块代码: ```vhdl library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity CountDownTimer is Port ( Clk : in STD_LOGIC; --时钟信号 Seg : out STD_LOGIC_VECTOR (6 downto 0); --输出7段数码管的控制信号 DP : out STD_LOGIC; --小数点控制信号 AN : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); --4个数码管的使能信号 Key : in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); --按键输入信号 Start : in STD_LOGIC; --开始倒计时信号 Stop : in STD_LOGIC; --停止倒计时信号 Set : in STD_LOGIC); --设置倒计时时间信号 end CountDownTimer; architecture Behavioral of CountDownTimer is component SevenSegment is Port ( Clk : in STD_LOGIC; DataIn : in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); Seg : out STD_LOGIC_VECTOR (6 downto 0); DP : out STD_LOGIC; AN : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0)); end component; component KeyPad is Port ( Clk : in STD_LOGIC; Key : in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); Start : in STD_LOGIC; Stop : in STD_LOGIC; Set : in STD_LOGIC; TimeOut : out STD_LOGIC; TimeSet : out STD_LOGIC; Time : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0)); end component; signal TimeOutSig : STD_LOGIC := '0'; --倒计时时间到信号 signal TimeSetSig : STD_LOGIC := '0'; --倒计时时间设置完成信号 signal TimeVal : STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0) := "0000"; --倒计时时间 begin SevenSeg : SevenSegment port map(Clk, TimeVal, Seg, DP, AN); KeyPad1 : KeyPad port map(Clk, Key, Start, Stop, Set, TimeOutSig, TimeSetSig, TimeVal); process(Clk) begin if rising_edge(Clk) then if TimeSetSig = '1' then --如果倒计时时间设置完成 TimeVal <= std_logic_vector(to_unsigned(0, 4)); --倒计时时间清零 elsif TimeOutSig = '1' then --如果倒计时时间到 TimeVal <= std_logic_vector(to_unsigned(0, 4)); --倒计时时间清零 TimeOutSig <= '0'; --倒计时时间到信号清零 else --如果没有任何信号有效 null; end if; end if; end process; end Behavioral; ``` 在这个倒计时器模块中,我们将数码管模块和按键模块组合在一起,使用按键模块来设置倒计时时间,然后使用数码管模块来显示倒计时的剩余时间。当倒计时时间到达时,我们会发出一个倒计时时间到信号,此时倒计时器将会停止并清零。当我们设置新的倒计时时间时,我们会发出一个倒计时时间设置完成信号,并将倒计时时间清零。 请注意,这些代码仅供参考,可能需要根据具体的硬件平台进行修改和适应。

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