基于vhdl数字秒表

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1、基于VHDL语言的数字秒表实现1设计方案1.1系统功能要求设计一块数字秒表，能够精确反映计时时间，并完成复位、计时功能。秒表计时的最大范围为1小时，精度为0.01秒，并可显示计时时间的分、秒、0.1秒等度量。(1)具有秒表系统功能要求显示功能，用6个数码管分别显示分、秒、0.01秒；计时范围为00:00：00~59:59：99。(2)计时精度是0.01s;(3)具有启/停开关，复位开关。1.2总体框图根据系统设计要求，系统的底层设计主耍由六十进制计数器模块、二十四进制计数器模块、分频模块、LED显示模块组成。系统顶层设计图如图

2、所示：:::::血-faxxutDMs>谨S3・％•••••••••aIt：8W?・CUCUC.OUT••ibffbrvu♦6护q钿冲qckno••n•53jagvr・u>»ayq图中左边为三个输入信号en,elk,reset;分为启/停开关，时钟信号和复位开关。主要模块有:模60计数器(count60),模100计数器(countlOO),分频器(clk_div),复位控制(control),译码器(yima),防抖模块(fdou),状态变换模块(change)o右边是六个LED显示输出信号。1模块功能设计山模60计数器模块

3、与模100计数器模块进行计数;实验室仪器可产牛标准的1kHz的时钟信号，通过分频器模块产生所需的100Hz的时钟信号；复位模块可进行计数器复位操作；译码器是为了将四位二进制信号转换为LED所需的七位二进制编码；防抖模块用于消除用户按键时的抖动消除，为方便仿真，此处原始时钟信号3周期以上可产生信号；状态变换模块是为了用户按键后信号的变换及保持。1.1模60计数器:counteo!1enResetqb(3・・O]hkIdkroonki參instW〃“〃“〃w〃〃“〃/〃〃/®乡rentes™…-…-•“-…-…:茫该模块部分UHD

4、L源程序如下:LIBRARYIEEE;USEIEEE.STDLOGIC1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGTC_UNSTGNED.ALL;ENTITYcount60ISPORT(en,Reset,elk:inSTD_LOGIC;qa:outSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);qb:outSTDLOGICVECTOR(3DOWNTO0);rco:OUTSTDLOGIC);ENDcount60;ARCHITECTUREaOFcount60ISBEGINprocess(elk)variabletma:S

5、TD_LOGTC_VECTOR(3DOWNTO0);variabletmb:STD_L0GIC_VECT0R(3DOWNTO0);beginIfReset='O'thontma:二"0000";tmb:=〃0000";elsifelk'eventandelk二'1’thenifen=，rthenrco<=tmb(2)andtmb(0)andtma(3)andtma(0);iftma=//l00rzthentma:二"0000〃；iftmb二〃0101"thentmb:二〃0000〃；elsetmb:=tmb+l;endif;e

6、lsetma:=tma+l;endif;endif;endif;qa<=tma;qb<=tmb;endprocess;ENDa;1.2模100计数器该模块部分VHDL源程序如卜•:LIBRARYIEEE;USEIEEE.STDLOGIC1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGTC_UNSTGNED.ALL;ENTITYcountlOOISPORT(en,Reset,elk:qa:inSTD_LOGIC;outSTD_L0GIC_VECT0R(3DOWNTO0);qb:outSTDLOGICVECTOR(3DOWNTO0

7、);rco:OUTSTD_LOGTC);ENDcountlOO;ARCHITECTUREaOFcountlOOISBEGINprocess(elk)variabletma:STD_L0GTC_VECT0R(3DOWNTO0);variabletmb:STD_LOG1C_VECTOR(3DOWNTO0);beginIfReset='O'thentma:="0000";tmb:二"0000";elsifelk'eventandelk二'1’thenifen」rthenrco<=tmb(3)andtmb(0)andtma(3)and

8、tma(0):iftma=，/100r，thentma:=/，0000，/;iftmb="1001"thentmb:二"0000";elsetmb:=tmb+l;endif;elsetma:=tma+l;endif;endif;endif;qa<=tma;qbUtmb;end