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

时间: 2024-03-09 21:48:36 浏览: 19
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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