用Verilog语言设计一个基于fpga的数字秒表,
时间: 2023-06-20 16:04:55 浏览: 244
基于verilog语言编程的数字秒表设计.doc
设计一个数字秒表可以分为以下几个步骤:
1. 确定计数器的位数:假设我们使用50MHz时钟,我们需要至少使用一个25位的计数器才能计时最长时间为2^25/50M=0.335秒。
2. 实现计数器:我们可以使用Verilog的内置计数器模块,也可以自己设计一个计数器模块。
3. 实现时钟分频器:为了让秒表的计时更加准确,我们需要将时钟分频。根据上面的例子,假设我们需要1Hz的时钟,因此我们需要将50MHz的时钟分频为50M/50M=1Hz。我们可以使用一个分频器模块来实现。
4. 实现控制模块:控制模块可以接收按钮的输入,然后控制秒表的开始、停止和清零。我们可以使用状态机来实现控制模块。
下面是一个简单的Verilog代码示例:
```
module stopwatch (
input clk,
input start,
input stop,
input clear,
output reg [24:0] time
);
reg [24:0] count;
reg [1:0] state;
// 时钟分频器
reg [24:0] divider;
always @(posedge clk) begin
if (divider == 50000000 - 1) begin
divider <= 0;
end else begin
divider <= divider + 1;
end
end
// 计数器
always @(posedge clk) begin
if (state == 2'b00) begin // 停止状态
count <= count;
end else if (state == 2'b01) begin // 计时状态
if (divider == 50000000 - 1) begin
count <= count + 1;
end
end else if (state == 2'b10) begin // 复位状态
count <= 0;
end
end
// 控制模块
always @(*) begin
if (clear) begin
state <= 2'b10; // 复位状态
time <= 0;
end else begin
case (state)
2'b00: begin // 停止状态
time <= count;
if (start) begin
state <= 2'b01; // 计时状态
end
end
2'b01: begin // 计时状态
time <= count;
if (stop) begin
state <= 2'b00; // 停止状态
end else if (clear) begin
state <= 2'b10; // 复位状态
end
end
2'b10: begin // 复位状态
time <= 0;
if (start) begin
state <= 2'b01; // 计时状态
end
end
endcase
end
end
endmodule
```
在这个示例中,我们使用了一个24位的计数器来计时,使用了一个状态机来控制秒表的状态。当 clear 输入为 1 时,秒表清零。当 start 输入为 1 时,秒表开始计时。当 stop 输入为 1 时,秒表停止计时。计时过程中,我们使用时钟分频器将 50MHz 的时钟分频为 1Hz,同时更新计数器的值。最后,我们将计数器的值保存到 time 寄存器中,以便输出给用户。
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