基于BASYS3开发板的秒表设计以及应用

基于BASYS3开发板的秒表设计可以使用Verilog HDL语言进行实现。以下是一个简单的秒表设计的思路：

1. 使用FPGA开发工具创建一个新的Verilog HDL项目。
2. 定义计数器模块，该模块将用于计时器的计数。
3. 定义时钟分频模块，该模块将用于将时钟信号分频为所需的计数器时钟信号。
4. 定义状态机模块，该模块将控制秒表的状态转换，包括开始计时、停止计时、重置计时等。
5. 在顶层模块中实例化计数器模块、时钟分频模块和状态机模块，并使用约束文件将开发板上的物理引脚与顶层模块中的信号连接起来。

通过按下按钮或开关来切换秒表的状态，可以控制秒表的开始、停止和重置。当秒表开始计时时，计数器模块开始计数，状态机模块会将秒表状态设置为“计时中”。当秒表停止计时时，计数器模块停止计数，状态机模块将秒表状态设置为“停止计时”。当秒表重置时，计数器模块将计数器值重置为0，状态机模块将秒表状态设置为“未开始计时”。

应用方面，秒表可以用于计时各种活动，如运动、游戏、比赛等。使用BASYS3开发板的秒表设计可以让用户通过按下按钮或开关来轻松地控制秒表的状态，从而更方便地进行计时。

相关问题

基于BASYS3开发板的秒表设计以及应用，要求如下：（1）设计7段数码管秒表，有清零功能、暂停和向下计数功能，通过七段数码管显示秒表功能。 （2）增加一个按键（select），用于轮流切换两个七段数码管分别显示百分之一秒，秒，分钟，通过七段数码管显示秒表功能。编写Verilog代码

以下是基于BASYS3开发板的秒表设计的Verilog代码，满足题目要求：

module stopwatch(
    input clk,       //时钟信号
    input rst,       //复位信号
    input start,     //启动信号
    input stop,      //停止信号
    input down,      //向下计数信号
    input select,    //切换信号
    output reg [3:0] seg1,  //第一个七段数码管
    output reg [3:0] seg2   //第二个七段数码管
);

reg [23:0] count;    //计数器，共24位，可以计时2^24-1个时钟周期，约16.7秒
reg [1:0] mode;      //模式控制，00表示百分之一秒，01表示秒，10表示分
reg pause;           //暂停控制

//计数器模块
always @(posedge clk or posedge rst)
begin
    if (rst)    //复位计数器
        count <= 0;
    else if (start && !stop && !pause)    //启动计数器
        count <= count + 1;
    else if (down && !stop && !pause)     //向下计数
        count <= count - 1;
end

//控制模块
always @(posedge clk or posedge rst)
begin
    if (rst)    //复位模式控制器和七段数码管显示
    begin
        mode <= 2'b00;  //默认显示百分之一秒
        seg1 <= 4'b1111;
        seg2 <= 4'b1111;
    end
    else
    begin
        if (rst)    //复位暂停控制
            pause <= 0;
        else if (stop)  //暂停计数器
            pause <= 1;
        else if (start && pause)    //继续计数器
            pause <= 0;
        if (select)     //切换模式
        begin
            mode <= mode + 1;
            if (mode == 2'b11)
                mode <= 2'b00;
        end
        case (mode)
            2'b00:  //百分之一秒
            begin
                seg1 <= count[23:20];
                seg2 <= count[19:16];
            end
            2'b01:  //秒
            begin
                seg1 <= count[15:12];
                seg2 <= count[11:8];
            end
            2'b10:  //分
            begin
                seg1 <= count[7:4];
                seg2 <= count[3:0];
            end
            default: seg1 <= 4'b1111; seg2 <= 4'b1111;
        endcase
    end
end

endmodule

其中，增加了向下计数功能和暂停功能。同时，为了实现暂停功能，增加了一个pause信号，控制计数器是否计数。