基于VHDL的数字秒表设计方案及代码

好的，以下是一个简单的数字秒表的VHDL设计方案及代码：

-- 定义模块
entity stopwatch is
    port (
        clk: in std_logic; -- 输入时钟信号
        reset: in std_logic; -- 输入复位信号
        start_stop: in std_logic; -- 输入开始/停止信号
        hundredths: out std_logic_vector(7 downto 0); -- 输出毫秒数
        seconds: out std_logic_vector(7 downto 0); -- 输出秒数
        minutes: out std_logic_vector(7 downto 0) -- 输出分钟数
    );
end entity;

-- 实现模块
architecture Behavioral of stopwatch is
    signal count: std_logic_vector(23 downto 0); -- 计数器
    signal is_running: std_logic; -- 计时标志
    signal current_hundredths: std_logic_vector(7 downto 0); -- 当前毫秒数
    signal current_seconds: std_logic_vector(7 downto 0); -- 当前秒数
    signal current_minutes: std_logic_vector(7 downto 0); -- 当前分钟数

begin
    -- 计数器逻辑
    process(clk, reset)
    begin
        if reset = '1' then
            count <= (others => '0');
        elsif rising_edge(clk) then
            if is_running = '1' then
                count <= count + 1;
            end if;
        end if;
    end process;
    
    -- 毫秒数逻辑
    current_hundredths <= std_logic_vector(unsigned(count(23 downto 16)) mod 100);
    
    -- 秒数逻辑
    process(clk, reset)
    begin
        if reset = '1' then
            current_seconds <= (others => '0');
        elsif rising_edge(clk) then
            if is_running = '1' then
                current_seconds <= std_logic_vector(unsigned(count(15 downto 8)) mod 60);
            end if;
        end if;
    end process;
    
    -- 分钟数逻辑
    process(clk, reset)
    begin
        if reset = '1' then
            current_minutes <= (others => '0');
        elsif rising_edge(clk) then
            if is_running = '1' then
                current_minutes <= std_logic_vector(unsigned(count(7 downto 0)) mod 60);
            end if;
        end if;
    end process;

    -- 输出逻辑
    hundredths <= current_hundredths;
    seconds <= current_seconds;
    minutes <= current_minutes;
    
    -- 开始/停止逻辑
    process(start_stop)
    begin
        if start_stop = '1' then
            is_running <= not is_running;
        end if;
    end process;

end Behavioral;

这个数字秒表模块有以下几个输入和输出：

- 输入时钟信号 `clk`
- 输入复位信号 `reset`
- 输入开始/停止信号 `start_stop`
- 输出毫秒数 `hundredths`
- 输出秒数 `seconds`
- 输出分钟数 `minutes`

在该设计中，使用了一个24位的计数器来计算总毫秒数，然后将其转换为毫秒、秒和分钟。同时，还使用一个标志 `is_running` 来表示秒表是否在运行。当 `start_stop` 信号为高电平时，该标志将翻转，从而启动或停止秒表。

请注意，这只是一个简单的数字秒表设计，您可能需要根据自己的需求进行修改和调整。