使用QuartusⅡ4.0设计FPGA秒表系统

"这篇文章介绍了一种基于QuartusⅡ4.0的秒表系统设计，该系统具有计时器功能，适用于电子设计自动化(EDA)。设计者使用Altera公司的FPGA器件，并通过QuartusⅡ4.0进行综合和仿真，实现了从0.01秒到1小时的计时范围，最长计时为59分钟。系统包括显示屏、数字输入键、START键、RESET键、ALARM键和扬声器等组件。" 在设计这个秒表系统时，QuartusⅡ4.0扮演了关键角色。QuartusⅡ是一款由Altera公司提供的EDA开发环境，特别适合于SOPC（System on a Programmable Chip）设计。相较于早期的Max+plusⅡ，QuartusⅡ4.0不仅继承了其所有设计功能和器件对象，还增加了新特性，如支持Max+plusⅡ界面、RTL View等，以及对更多FPGA和CPLD器件的支持。 秒表系统的总体结构由多个部分组成，其中： 1. 显示屏：由6个七段数码管构成，用于显示以分钟为单位的计时时间，最大显示到59分钟。 2. 输入数字键：用户可以通过这些键设定计时器的起始时间，最大设定值为1小时。 3. START键：按下此键开始计时。 4. RESET键：用于重置计时器，将计时清零。 5. ALARM键：激活秒表的计时器功能，可能包括计时结束时的报警设置。 6. 扬声器：当计时结束时，通过扬声器发出声音报警，提示用户。 系统的核心是FPGA，它是一种现场可编程门阵列，允许在设计完成后进行配置，从而适应各种不同的逻辑功能。通过QuartusⅡ4.0的综合器，可以将设计的硬件描述语言转化为FPGA可执行的逻辑门级表示。而仿真器则用于验证设计的功能是否正确，确保在实际硬件部署前得到预期的行为。 在完成设计后，作者通过QuartusⅡ4.0进行了编译和仿真，结果显示系统运行正确。这表明，使用QuartusⅡ4.0可以有效地实现复杂的数字系统设计，包括具备特定功能的计时器秒表系统。 这篇摘要提供了一个基于QuartusⅡ4.0的秒表系统设计实例，展示了如何利用EDA工具和FPGA技术来实现一个具有实用价值的计时装置。这样的设计方法对于理解和应用现代电子设计技术具有很高的参考价值。