基于Nexys ddr的数字时钟设计
时间: 2023-08-30 10:10:42 浏览: 67
数字时钟是一种基于数字显示技术的时钟,可用于显示时间、日期和其他相关信息。在本设计中,我们将使用Nexys DDR开发板来设计一个数字时钟。
设计概述:
该设计是基于FPGA的设计,使用Vivado开发环境进行开发。设计包括以下主要模块:
1. 时钟模块:该模块使用FPGA的时钟资源来生成时钟信号。
2. 计数器模块:该模块使用FPGA的计数器资源来计数时钟信号。
3. 数码管模块:该模块使用FPGA的GPIO资源来控制数码管显示数字。
4. 控制器模块:该模块使用FPGA的GPIO资源来控制时钟的运行状态。
设计流程:
1. 配置时钟模块,将时钟信号输出到计数器模块。
2. 配置计数器模块,使用时钟信号计数并输出计数值。
3. 配置数码管模块,将计数值转换为数字,并输出到数码管。
4. 配置控制器模块,使用GPIO资源控制时钟的运行状态。
设计实现:
1. 时钟模块:
```
module clock(
input clk,
output reg clk_out
);
always @(posedge clk) begin
clk_out <= ~clk_out;
end
endmodule
```
2. 计数器模块:
```
module counter(
input clk,
output reg [3:0] count
);
always @(posedge clk) begin
if(count == 9) begin
count <= 0;
end
else begin
count <= count + 1;
end
end
endmodule
```
3. 数码管模块:
```
module seven_segment_display(
input [3:0] digit,
output [6:0] segment
);
case(digit)
0: segment = 7'b0000001;
1: segment = 7'b1001111;
2: segment = 7'b0010010;
3: segment = 7'b0000110;
4: segment = 7'b1001100;
5: segment = 7'b0100100;
6: segment = 7'b0100000;
7: segment = 7'b0001111;
8: segment = 7'b0000000;
9: segment = 7'b0000100;
default: segment = 7'b1111111;
endcase
endmodule
```
4. 控制器模块:
```
module controller(
input clk,
input reset,
input start_stop,
output reg [3:0] count
);
reg clk_out;
wire [6:0] segment;
seven_segment_display ssd(.digit(count), .segment(segment));
always @(posedge clk) begin
if(reset) begin
clk_out <= 0;
count <= 0;
end
else begin
clk_out <= start_stop ? clk_out : 0;
if(clk_out) begin
count <= count + 1;
end
end
end
endmodule
```
总结:
通过以上设计实现,我们可以在Nexys DDR开发板上设计一个数字时钟,通过控制器模块来控制时钟的运行状态,通过数码管模块来显示时间。该设计可以作为数字电路设计的入门案例,提高学生对FPGA的认识和使用能力。
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