基于FPGA数字秒表设计

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数字秒表设计
一、实验目的
1、理解计时器的原理与Verilog/VHDL的编程方法;
2、掌握多模块设计及层次设计的方法。

二、实验原理
秒计时器是由计数器和译码器、显示器组成,其核心是计数器与译码器。

60秒计时器可由二个计数器分别完成:个位为十进制计数器,十位为6进
制计数。

个位计数器的计数信号由实验开发板上主频20MHZ分频产生的1Hz
时钟信号提供,十位计数器的计数信号由个位的进位信号提供。

然后由译码器对计数结果进行译码,送LED数码管进行显示。

Clr为清零,se t为开始。

三、实验框图
图2-1
四、实验任务
1、采用层次设计的方法,设计一个包括顶层及底层模块的60秒计时器,底
层模块用Verilog/VHDL设计(或者选用原理图输入法中宏功能元件),顶层用原理图设计。

2、秒计时器应当具有系统复位功能;
3、每十秒发出提示信号及计满60秒时发出报警信号。

(选做)
文件名COUNT10.V
代码
module COUNT1O(SET, CLR, CLK, DOUT, COUT); in put SET, CLR, CLK;
output [3:0] DOUT;
output COUT;
reg [3:0] data;
reg COUT;
assig n DOUT = data;
always @(n egedge CLK or n egedge CLR)
4'HF: Q<=7'H71 ;
default: Q<=7'B1111111;
endcase
end
en dmodule
COUNT60.bdf
文件名
原理图
五、实验步骤
1•创建工程2•选择目标器件
3. 编写verilog hdl程序4编译
5. 生成符号文件
6. 创建编辑原理图
7. 设置顶层文件
8编译
六、实验结果
1. 编译结果
Flow Status
Quartos II Version
Revisicxi Name
Top^vel Entity Narne
Famly
Device
Trning Modds
Met timmg requiTiefrients
Tata logic ate merit E
Told conbinatKMial fundioni Dedfcatcd logic registers Total negiateFB
Total pins
Tot日virtual pins
TotaJ rnemory bits
&vibedded Multiplier &dements Total PLLs SuccessfLi - Sat Nov 01 11:12:49 3014
9 1 Build 222 10/21/200& SJ Wet> Editicri COUNTS
COUNTGO
l^done I II
EP3C5E144C8
Fmi^l
N/A
G3/5.136( 1 X)
33/5.136(<1 X)
3J
26/96(27*}
Q/4?3^36<0%)
0/4&(D%)
0/2(0%)
2. 仿真结果



COUNT6.V
仿真结果
Mann 白Value i
17.B F
^07ua邑更 g ^?JE^7ub ia-19 JB 71字麼甲 5 33—0

^^4
CLK
CLH
SET
COUT
B D0UT
HD
H1
卜1
HD
卜0
TLrLrLrLnrLrLnnrLrLrLrLrLrLrLrLrLnjTrLrLrLrLrLrumfmrLrLrLrLr
i L r~
1 i 1 i
厂-n n
文件名COUNT10.V
9. 创建编辑波形图文件
10. 使用波形图仿真
11. 锁定管脚
12. 编译
13. 下载至芯片
仿真结果
文件名仿真结果17J?5na
■TLTLrLnirLrLrWLn_ruwwjwrLnjmjirLrLrwin_ruijWWUi[n JTT ®(n2XDE®®o^oD203®2xnixD®(n®®©(n2XD®@i®OE®i®<r
i i i _______ i i _______
COUNT60.V (为了简便将分频器设置2分频的)
C_Kf
HR
SET 冋
DOITH hi
DOirn u
OH
5 x
HUT
L_nu jn
limnninmmiMmmmmrimimmMJMominroinnrumiminmTmmmnnrmim!
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JCJ
Z : 前t 底—I 強—r 耶弋騙工如丫非—仍丈丸
朗代熾:璇绽帰它狀减燉麒^峨*]炊輕烫处好號爼仞XCOK切默XX*X*X5XIMM*>X*iXXXAN WtXXXCO Z備出
七、实验小结
通过本次实验,我掌握了分频器的设计,学习了如何通过原理图设计,知道了如何在一个工程中同时使用verilog hdl程序和原理图。

了解了原理图设计中的管脚设置与绑定。