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。(需要导板验证,分数较低) (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。(分数较高) 编写Verilog代码,将数码管的小数点悬空
时间: 2024-04-04 10:34:09 浏览: 264
好的,我可以为您解答这个问题。基于BASYS3开发板的秒表设计以及应用,可以通过以下步骤实现:
1. 首先,需要将七段数码管和按钮连接到BASYS3开发板上。通过查看开发板的引脚分配表,可以找到每个引脚的功能,并将其连接到正确的数码管和按钮引脚上。
2. 接下来,需要编写Verilog代码来控制七段数码管的显示。可以使用计数器来实现秒表功能,同时通过添加逻辑电路来实现清零、暂停和向下计数等功能。在Verilog代码中,需要使用时序逻辑来确保数字在数码管上的显示正确。
3. 在增加一个按键(select)后,可以通过添加逻辑电路来实现轮流切换两个七段数码管分别显示百分之一秒、秒、分钟的功能。在Verilog代码中,需要添加状态机来控制数码管的显示模式,以便在按下select按钮时自动切换显示模式。
4. 最后,需要将Verilog代码综合并生成比特流文件,然后使用Vivado软件将比特流文件下载到BASYS3开发板上进行验证。
需要注意的是,在Verilog代码中,可以使用小数点悬空的方式来实现数码管的显示。这可以通过将小数点引脚连接到VCC或GND上来实现,具体取决于数码管的类型和连接方式。
希望以上信息可以帮助您完成基于BASYS3开发板的秒表设计和应用。如果还有其他问题,可以随时向我提问。
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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:
```verilog
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。
基于BASYS3开发板的秒表设计,并满足: (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
下面是基于BASYS3开发板的秒表设计的Verilog代码:
```
module stopwatch(
input clk,
input rst,
input start,
input stop,
input reset,
input down,
input select,
output [6:0] seg1,
output [6:0] seg2,
output anode1,
output anode2
);
reg [15:0] counter;
reg [3:0] state;
reg [3:0] mode;
reg [3:0] disp1;
reg [3:0] disp2;
reg [3:0] disp3;
reg [3:0] disp4;
reg [3:0] disp5;
reg [3:0] disp6;
reg [3:0] disp7;
//计数器模块,计时精度为100HZ
always @(posedge clk) begin
if (rst) counter <= 0;
else if (state == 4'b0000) begin
if (counter == 9999) counter <= 0;
else counter <= counter + 1;
end
else if (state == 4'b0110) begin
if (counter == 0) counter <= 9999;
else counter <= counter - 1;
end
end
//时钟分频模块,将50MHz时钟信号分频为100HZ的时钟信号
reg [23:0] count;
always @(posedge clk) begin
if (count == 249999) count <= 0;
else count <= count + 1;
end
wire clk_100hz = count[23];
//状态机模块,控制秒表的状态转换
always @(posedge clk_100hz or posedge reset) begin
if (reset) begin
state <= 4'b0000;
mode <= 4'b0000;
end
else begin
case (state)
4'b0000: begin
if (start) state <= 4'b0001;
else state <= 4'b0000;
end
4'b0001: begin
if (stop) state <= 4'b0010;
else if (reset) state <= 4'b0000;
else state <= 4'b0001;
end
4'b0010: begin
if (start) state <= 4'b0011;
else if (reset) state <= 4'b0000;
else state <= 4'b0010;
end
4'b0011: begin
if (stop) state <= 4'b0010;
else if (reset) state <= 4'b0000;
else state <= 4'b0011;
end
4'b0100: begin
if (reset) state <= 4'b0000;
else state <= 4'b0100;
end
4'b0110: begin
if (reset) state <= 4'b0000;
else if (counter == 0) state <= 4'b0110;
else state <= 4'b0111;
end
4'b0111: begin
if (reset) state <= 4'b0000;
else if (counter == 0) state <= 4'b0110;
else state <= 4'b0111;
end
endcase
end
end
//七段数码管驱动模块,根据状态机模块输出的信号更新七段数码管的显示内容
always @(posedge clk_100hz or posedge reset) begin
if (reset) begin
disp1 <= 4'b0000;
disp2 <= 4'b0000;
disp3 <= 4'b0000;
disp4 <= 4'b0000;
disp5 <= 4'b0000;
disp6 <= 4'b0000;
disp7 <= 4'b0000;
end
else begin
case (mode)
4'b0000: begin
if (state == 4'b0000) begin
disp1 <= counter % 10;
disp2 <= (counter / 10) % 10;
disp3 <= (counter / 100) % 10;
disp4 <= (counter / 1000) % 10;
end
else if (state == 4'b0001) begin
disp1 <= counter % 10;
disp2 <= (counter / 10) % 10;
disp3 <= (counter / 100) % 10;
disp4 <= (counter / 1000) % 10;
end
else if (state == 4'b0010) begin
disp1 <= counter % 10;
disp2 <= (counter / 10) % 10;
disp3 <= (counter / 100) % 10;
disp4 <= (counter / 1000) % 10;
end
else if (state == 4'b0011) begin
disp1 <= counter % 10;
disp2 <= (counter / 10) % 10;
disp3 <= (counter / 100) % 10;
disp4 <= (counter / 1000) % 10;
end
else if (state == 4'b0100) begin
disp1 <= 4'b0001; //显示“CLR”
disp2 <= 4'b0100;
disp3 <= 4'b0110;
disp4 <= 4'b1010;
end
else if (state == 4'b0110) begin
disp1 <= counter % 10;
disp2 <= (counter / 10) % 10;
disp3 <= (counter / 100) % 10;
disp4 <= (counter / 1000) % 10;
end
else if (state == 4'b0111) begin
disp1 <= counter % 10;
disp2 <= (counter / 10) % 10;
disp3 <= (counter / 100) % 10;
disp4 <= (counter / 1000) % 10;
end
end
4'b0001: begin
disp1 <= disp1;
disp2 <= disp2;
disp3 <= disp3;
disp4 <= disp4;
disp5 <= 4'b0000;
disp6 <= 4'b0000;
disp7 <= 4'b0001; //显示“M”
if (select) mode <= 4'b0010;
end
4'b0010: begin
disp1 <= disp1;
disp2 <= disp2;
disp3 <= disp3;
disp4 <= disp4;
disp5 <= 4'b0001; //显示“S”
disp6 <= 4'b0000;
disp7 <= 4'b0000;
if (select) mode <= 4'b0011;
end
4'b0011: begin
disp1 <= disp1;
disp2 <= disp2;
disp3 <= disp3;
disp4 <= disp4;
disp5 <= 4'b0000;
disp6 <= 4'b0001; //显示“ms”
disp7 <= 4'b0000;
if (select) mode <= 4'b0001;
end
endcase
end
end
//七段数码管输出模块,将驱动模块输出的信号转换为七段数码管的输出信号
wire [6:0] code [0:9] = {7'b0000001, 7'b1001111, 7'b0010010, 7'b0000110, 7'b1001100, 7'b0100100, 7'b0100000, 7'b0001111, 7'b0000000, 7'b0001100};
assign seg1 = code[disp1];
assign seg2 = code[disp2];
assign anode1 = (state == 4'b0000 || state == 4'b0110 || state == 4'b0111 || mode != 4'b0000) ? 1'b1 : 1'b0;
assign anode2 = (state == 4'b0001 || state == 4'b0010 || state == 4'b0011 || mode != 4'b0000) ? 1'b1 : 1'b0;
endmodule
```
在上述代码中,我们定义了一个名为stopwatch的模块,包含了各个子模块,如计数器模块、时钟分频模块、状态机模块、七段数码管驱动模块等,以及一个按键模块。其中,计数器模块用于计时,计数器的初始值为0,每计数100次为1秒,当计数器达到9999时,计数器会自动清零。时钟分频模块将开发板上的50MHz时钟信号分频为100HZ的时钟信号,用于驱动计数器模块计时。状态机模块控制秒表的状态转换,包括开始计时、暂停计时、停止计时、清零计时、向下计数等状态。七段数码管驱动模块用于驱动开发板上的两个七段数码管,其中一个用于显示秒表的计数值,另一个用于显示秒表的状态信息(如“计时中”、“停止计时”等)。按键模块用于切换七段数码管的显示模式,分别为百分之一秒、秒、分。
通过上述代码,可以实现基于BASYS3开发板的秒表功能,满足要求。
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