基于BASYS3开发板的秒表设计以及应用

BASYS3是一款FPGA开发板，我们可以利用它的高度可编程性和强大的处理能力来实现秒表的设计。

首先，我们需要利用BASYS3的时钟模块来提供计时的基准。我们可以使用一个较高频率的时钟信号，例如100MHz，作为计时器的时钟。然后，我们需要设计一个计数器模块，用于实现秒表的计时功能。计数器模块可以接收时钟信号，并在每个时钟周期中将计数值加1。当计数值达到60时，我们可以将分针计数器加1，并将秒针计数器清零。当分针计数器达到60时，我们可以将时针计数器加1，并将分针计数器清零。这样，我们就可以实现秒表的计时功能。

在设计完计数器模块后，我们还需要设计一个控制模块，用于控制秒表的启动、停止和清零功能。控制模块可以接收来自按键的输入信号，并根据输入信号控制计数器模块的工作状态。例如，当按下启动键时，控制模块可以将计数器模块从暂停状态切换到计时状态，开始计时。当按下停止键时，控制模块可以将计数器模块从计时状态切换到暂停状态，停止计时。当按下清零键时，控制模块可以将计数器模块的计数值清零，并将秒表归零。

最后，我们可以将秒表的输出显示在BASYS3的七段数码管上。我们可以设计一个显示模块，用于将计数器模块的计数值转换为七段数码管可以显示的格式，并将显示结果输出到数码管上。

通过以上步骤，我们可以在BASYS3开发板上实现一个完整的秒表设计，并将其应用于各种计时场景中。

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。