Verilog编程实现数字跑表功能

本篇实验报告关注于使用Verilog语言实现一个数字跑表的设计和实现，其目的是通过编程掌握Verilog HDL（Hardware Description Language）在数字电路设计中的应用。实验内容包括以下几个关键知识点： 1. 实验项目名称：数字跑表电路设计。这个项目旨在设计一个具备启动、暂停和计数功能的电子跑表，能够实时显示时间并响应用户操作。 2. 实验目的：主要目标是熟悉和实践Verilog HDL语言，用于描述电路逻辑和构建硬件模型。通过设计一个可以异步清零、控制计时开始和暂停，并驱动共阴极七段数码管的电路，学生可以深入理解时序逻辑和数字信号处理的基本概念。 3. 基本原理：数字跑表的核心部分是使用两个按键，一个作为清零键，用于初始化计数器；另一个作为启动/停止键，控制计数器的运行和暂停。计数器的设计采用异步清零方式，确保每次清零都发生在时钟上升沿，计数过程则在非暂停状态下进行。 4. 实验步骤： - 功能模块划分：将整个跑表功能分解成不同的模块，如计数器、显示控制等，以便于管理和实现。 - Verilog HDL编程：用Verilog语言编写各个模块的代码，定义输入和输出端口，以及内部寄存器和逻辑门电路。 - Quartus II工具使用：利用该工具进行设计输入、编译、仿真和调试，确保程序的正确性和性能。 5. 源程序片段：给出了一段核心Verilog代码，展示了计数器和显示控制模块的实现。例如，`always @(posedge CLK or posedge CLR)`部分是同步逻辑块，它基于时钟边沿更新计数器的状态，并在清零信号（CLR）上升沿重置计数器。 6. 实验数据及处理结果：虽然没有提供具体的实验数据，但预期的结果应该是能够正确地模拟和验证跑表的功能，包括计数器的正常计数、按键操作导致的计时状态切换，以及数码管的正确显示。 总结来说，本实验要求学生运用Verilog HDL语言构建一个可实际操作的数字跑表，通过实践学习硬件描述语言的使用，以及如何在Quartus II工具中实现数字电路的设计与验证。这有助于提升学生的逻辑思维能力和数字电路设计能力。