基于verilog的数字秒表的设计实现

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1、数字秒表的设计实现团队成员：董婷詹磊胡鹏一、测试要求1.有源晶振频率：24MHZ2.测试计时范围：00’00”00~59’59”99，显示的最长时间为59分59秒3.数字秒表的计时精度是10ms4.显示工作方式：a、用八位数码管显示读数b、用两个按钮开关（一个按钮使秒表复位，另一个按钮控制秒表的启动/暂停）二、设计要求1.设计出符合设计要求的解决方案2.利用软件对各单元电路及整体电路进行仿真3.在开发板上实现设计5.撰写设计报告三、秒表功能键1、power：秒表电源键2、Reset：秒表复位清零键3、run/stop：秒表启动/停止键四、

2、实验原理1.实验设计原理（1）秒表的逻辑结构较简单，它主要由十进制计数器、六进制计数器、分频器、数据选择器、和显示译码器等组成。在整个秒表中最关键的是如何获得一个精确的100HZ计时脉冲，除此之外，整个秒表还需有一个启动信号和一个清零信号，以便秒表能随意停止、启动以及清零复位。（2）秒表有共有8个输出显示，其中6个显示输出数据，分别为百分之一秒、十分之一秒、秒、十秒、分、十分，所以共有6个计数器与之相对应；另外两个为间隔符，显示‘-’。8个计数器的输出全都为BCD码输出，这样便与同显示译码器连接。（3）可定义一个24位二进制的寄存器hou

3、r用于存放8个计数器的输出，寄存器从高位到低位每连续4位为一组，分别存放百分之一秒、十分之一秒、间隔符、秒、十秒、间隔符、分、十分。由频率信号输出端输出频率为100HZ的时钟信号，输入到百分之一秒模块的时钟端clk，百分之一秒模块为100进制的计数器，当计数到“1001”时，百分之一秒模块清零，同时十分之一秒模块加1；十分之一秒模块也为100进制的计数器，当计数到“1001”时，十分之一秒模块清零，同时秒模块加1；以此类推。直到分模块计数到59进59。（4）为了消除按键消抖问题，定义寄存器key-inner来存储按键key的输入信号，ke

4、y-flag作为启动/暂停的转换标志，key-inner[0]出现一个下降沿时，key-flag取反一次，当key-flag为0时计数器启动，1时计数器暂停，当key-flag为1同时key-inner[1]为9时，计数器清零。（5）定义18位寄存器count用于存放分频和扫描用的计数值。24MHZ的时钟信号240000分频，得到100HZ的时钟信号，而计数器已24MHZ的时钟信号218分频扫描8个七段译码器。2.实验设计方案利用一块芯片完成除时钟源，按键和显示器之外的所有数字电路功能。所有数字逻辑功能都在CPLD器件上用Verilog语

5、言实现。这样设计具有体积小，设计周期短，调试方便，故障率地和修改升级容易等特点，本设计采用依次进行消抖、分频、数码管动态扫描、显示（译码）和计数流水线的设计方法。3.实验原理框图秒表原理框图24Mhz100hz计数分频Reg[1:0]]显示扫描五、软件设计与仿真1、秒表计数单位与对应输出信号hour[3:0]百分之一秒hour[7:4]十分之一秒hour[11:8]秒Hour[15:12]十秒Hour[19:16]分hour[23:20]十分2、秒表总程序：moduledapeng(clk_24M,dig,seg,ena,key);inp

6、ut[1:0]key;inputclk_24M;//输入频率为24MHZ的时钟output[2:0]dig;//数码管位选output[7:0]seg;//数码管段选outputena;//3-8译码器使能reg[2:0]dig,count3b;reg[7:0]seg;reg[3:0]disp_dat;//定义显示数据寄存器reg[18:0]count;//定义计数寄存器reg[23:0]hour;//定义现在时刻寄存器regclk100;//24MHZ的时钟信号240000分频，得到100HZ的时钟信号regkey_flag;//启动/

7、暂停的切换标志reg[1:0]key_inner;assignena=0;//按键输入缓存always@(posedgecount[16])beginkey_inner<=key;endalways@(negedgekey_inner[0])beginkey_flag=~key_flag;end//0.01秒信号产生部分，产生100HZ的时钟信号always@(posedgeclk_24M)beginif(count==119999)beginclk100<=~clk100;count<=0;endelsecount<=count+1'b

8、1;end//数码管动态扫描显示部分always@(posedgecount[10])begincount3b=count3b+1;case(count3b)3'd7:disp_dat=hou