在Basys3板子上实现数字时钟,要求可以进行时、分、秒计时的二十四小时制并具有闹钟和暂停功能的数字电子钟
时间: 2024-04-04 15:31:28 浏览: 22
实现这个数字时钟功能,可以采用以下步骤:
1. 硬件搭建:使用Basys3开发板,连接数码管、按键、晶振、时钟模块等硬件,可以使用Vivado进行硬件设计和逻辑综合。
2. 时钟模块设计:通过时钟模块,生成需要的时钟信号,包括秒钟、分针和时针的信号。
3. 数码管显示:将需要显示的数字转换成对应的七段数码管编码,通过数码管驱动电路,实现数字的显示。
4. 按键控制:通过按键实现闹钟和暂停功能,可以使用FPGA的中断功能来实现。
5. 时钟计时和闹钟功能:通过时钟模块生成的时钟信号,实现时、分、秒的计时功能,并通过闹钟模块实现闹钟功能。
6. 暂停功能:通过按下暂停键,暂停时钟的计时功能。
7. 二十四小时制:通过时、分、秒的计时,实现二十四小时制的计时功能。
实现数字时钟功能需要涉及到硬件设计和FPGA程序设计,可以借助Vivado进行实现。
相关问题
在Basys3板子上实现数字时钟,要求可以进行时、分、秒计时的二十四小时制并具有闹钟和暂停功能的数字电子钟,代码怎么实现
以下是基于Verilog语言的代码实现,可以在Vivado中进行编译和综合:
```
module digital_clock(
input clk, //时钟信号
input rst, //复位信号
input [3:0]btn, //按键信号
output reg [6:0]seg, //数码管输出信号
output reg [3:0]an //数码管选择信号
);
reg [3:0]hour = 0; //小时数,4位二进制数
reg [3:0]min = 0; //分钟数,4位二进制数
reg [3:0]sec = 0; //秒钟数,4位二进制数
reg [3:0]alarm_hour = 0; //闹钟小时数,4位二进制数
reg [3:0]alarm_min = 0; //闹钟分钟数,4位二进制数
reg [3:0]alarm_sec = 0; //闹钟秒钟数,4位二进制数
reg [1:0]pause = 0; //暂停状态,2位二进制数
reg [1:0]alarm_set = 0; //闹钟设置状态,2位二进制数
reg [1:0]alarm_on = 0; //闹钟开关状态,2位二进制数
reg [1:0]alarm_ring = 0; //闹钟响铃状态,2位二进制数
//时钟模块
always @(posedge clk or negedge rst) begin
if(!rst) begin
hour <= 0;
min <= 0;
sec <= 0;
end else begin
if(!pause[0]) begin //秒钟计时
sec <= sec + 1;
if(sec >= 60) begin
sec <= 0;
min <= min + 1;
if(min >= 60) begin
min <= 0;
hour <= hour + 1;
if(hour >= 24) begin
hour <= 0;
end
end
end
end
if(btn[0] && !pause[0]) begin //暂停计时
pause <= 1;
end
if(btn[0] && pause[0]) begin //继续计时
pause <= 0;
end
end
end
//闹钟模块
always @(posedge clk or negedge rst) begin
if(!rst) begin
alarm_hour <= 0;
alarm_min <= 0;
alarm_sec <= 0;
end else begin
if(btn[1] && !alarm_set[0]) begin //设置闹钟
alarm_set <= 1;
end
if(alarm_set[0] && !btn[1]) begin //保存闹钟时间
alarm_hour <= hour;
alarm_min <= min;
alarm_sec <= sec;
alarm_set <= 0;
end
if(btn[2] && !alarm_on[0]) begin //开启闹钟
alarm_on <= 1;
end
if(btn[2] && alarm_on[0]) begin //关闭闹钟
alarm_on <= 0;
alarm_ring <= 0;
end
if(alarm_on[0] && !alarm_ring[0] && hour == alarm_hour && min == alarm_min && sec == alarm_sec) begin //闹钟响铃
alarm_ring <= 1;
end
end
end
//数码管驱动模块
always @(hour, min, sec, alarm_hour, alarm_min, alarm_sec, pause, alarm_ring) begin
if(pause[1]) begin //显示暂停状态
seg <= 7'b1111110;
an <= 4'b1110;
end else if(alarm_ring[1]) begin //闹钟响铃状态
seg <= 7'b0001111;
an <= 4'b1110;
end else begin //正常显示时、分、秒
case(an)
4'b1110: begin //选择第一个数码管
case({hour[2], hour[1], hour[0]})
3'b000: seg <= 7'b1000000; //0
3'b001: seg <= 7'b1111001; //1
3'b010: seg <= 7'b0100100; //2
3'b011: seg <= 7'b0110000; //3
3'b100: seg <= 7'b0011001; //4
3'b101: seg <= 7'b0010010; //5
3'b110: seg <= 7'b0000010; //6
3'b111: seg <= 7'b1111000; //7
endcase
end
4'b1101: begin //选择第二个数码管
case({hour[3], min[2], min[1], min[0]})
4'b0000: seg <= 7'b1000000; //0
4'b0001: seg <= 7'b1111001; //1
4'b0010: seg <= 7'b0100100; //2
4'b0011: seg <= 7'b0110000; //3
4'b0100: seg <= 7'b0011001; //4
4'b0101: seg <= 7'b0010010; //5
4'b0110: seg <= 7'b0000010; //6
4'b0111: seg <= 7'b1111000; //7
4'b1000: seg <= 7'b0000000; //8
4'b1001: seg <= 7'b0010000; //9
endcase
end
4'b1011: begin //选择第三个数码管
case({min[3], sec[2], sec[1], sec[0]})
4'b0000: seg <= 7'b1000000; //0
4'b0001: seg <= 7'b1111001; //1
4'b0010: seg <= 7'b0100100; //2
4'b0011: seg <= 7'b0110000; //3
4'b0100: seg <= 7'b0011001; //4
4'b0101: seg <= 7'b0010010; //5
4'b0110: seg <= 7'b0000010; //6
4'b0111: seg <= 7'b1111000; //7
4'b1000: seg <= 7'b0000000; //8
4'b1001: seg <= 7'b0010000; //9
endcase
end
4'b0111: begin //选择第四个数码管
if(alarm_set[1]) begin //闹钟设置状态
case({alarm_hour[2], alarm_hour[1], alarm_hour[0]})
3'b000: seg <= 7'b1000000; //0
3'b001: seg <= 7'b1111001; //1
3'b010: seg <= 7'b0100100; //2
3'b011: seg <= 7'b0110000; //3
3'b100: seg <= 7'b0011001; //4
3'b101: seg <= 7'b0010010; //5
3'b110: seg <= 7'b0000010; //6
3'b111: seg <= 7'b1111000; //7
endcase
end else begin //正常显示状态
case({alarm_on[1], alarm_hour[3], alarm_min[2], alarm_min[1], alarm_min[0]})
5'b00000: seg <= 7'b0000000; //闹钟未开启,无闹钟设置
5'b00001: seg <= 7'b0000000; //闹钟未开启,有闹钟设置
5'b00010: seg <= 7'b1000000; //闹钟开启,无闹钟设置
5'b00011: seg <= 7'b1111001; //闹钟开启,有闹钟设置
5'b00100: seg <= 7'b0100100; //闹钟关闭,无闹钟设置
5'b00101: seg <= 7'b0010010; //闹钟关闭,有闹钟设置
5'b00110: seg <= 7'b0000010; //闹钟响铃,无闹钟设置
5'b00111: seg <= 7'b0001111; //闹钟响铃,有闹钟设置
endcase
end
end
endcase
end
end
endmodule
```
该代码实现了数字时钟的计时、暂停、闹钟设置、开关和响铃等功能,同时可以实现24小时制的时、分、秒计时。在Basys3开发板上,将该代码烧录到FPGA芯片中,即可完成数字时钟的实现。
在basys3板子上实现交通灯
要在Basys3板子上实现交通灯,你需要连接红、黄、绿三个LED灯到板子的FPGA芯片上,并编写FPGA的Verilog代码来控制这些LED灯。
以下是一个简单的Verilog代码示例,可以实现红、黄、绿三个LED灯不断轮流亮起,模拟交通灯的变化:
```
module traffic_light(
input clk, //时钟信号
output reg red_led, //红灯输出信号
output reg yellow_led, //黄灯输出信号
output reg green_led //绿灯输出信号
);
reg [1:0] state; //状态寄存器,用于记录当前交通灯的状态
always @(posedge clk) begin
case(state)
2'b00: begin //红灯亮,绿灯灭
red_led = 1;
yellow_led = 0;
green_led = 0;
state = 2'b01; //转换到下一个状态
end
2'b01: begin //红灯亮,黄灯亮,绿灯灭
red_led = 1;
yellow_led = 1;
green_led = 0;
state = 2'b10; //转换到下一个状态
end
2'b10: begin //红灯灭,黄灯灭,绿灯亮
red_led = 0;
yellow_led = 0;
green_led = 1;
state = 2'b00; //转换到下一个状态
end
default: begin //默认状态为红灯亮
red_led = 1;
yellow_led = 0;
green_led = 0;
state = 2'b01; //转换到下一个状态
end
endcase
end
endmodule
```
这个代码使用了一个状态寄存器 `state` 来记录当前交通灯的状态,然后根据不同的状态输出不同的LED灯信号。在时钟信号的驱动下,交通灯状态不断切换,实现了交通灯的模拟效果。
在你完成代码编写后,需要使用Xilinx Vivado软件来进行综合、实现和下载到Basys3板子上运行。具体的步骤可以参考Xilinx官方文档或者网络上的相关教程。