基于FPGA的创新番茄钟设计与实现

本文是一篇关于基于FPGA EGO1开发板的创意番茄钟的详细实验报告，由电气工程及其自动化专业的学生聂永欣撰写，指导教师为金印斌。该报告于2020年11月完成，旨在设计并实现一个创新的番茄工作法工具，它具备25分钟和5分钟两种倒计时功能，并允许用户通过按键控制暂停、重置以及调整工作和休息时间。 实验的核心内容分为三个部分： 1. 基本倒计时功能：番茄钟能够以25分钟和5分钟的周期进行计时，用户可以暂停和重置倒计时。倒计时结束后，数码管会闪烁提示计时结束。 2. 循环周期记录：番茄钟能记录每个周期的次数，并通过数码管显示出已完成的周期数，这依赖于有限状态机的设计。 3. 自动调节时间：用户可以通过按键灵活调整工作时间和休息时间的长度，体现出设计的灵活性。 此外，报告提到了在硬件设计中引入了Xilinx 7系列FPGA的XADC硬核模块，实现了数码管亮度的电位器调节，这增加了用户体验的舒适度。在调试阶段，作者遇到了倒计时功能的问题以及其他技术挑战，但通过问题分析和解决方案得以解决，并对设计进行了相应的改进。 报告还详细描述了系统的使用方法，包括数码管显示、按键控制（如开关模块和按键操作）以及电位器旋钮的功能。整篇文章总结了课程学习的收获，心得体会，以及实验过程中对数字电子技术综合运用的理解和实践经验。 通过阅读这篇报告，读者可以了解到基于FPGA的创意番茄钟的详细设计过程，从硬件选择到软件实现，再到实际操作和问题解决，为读者提供了深入理解和实践数字逻辑设计的一个实际案例。