基于FPGA数字秒表设计.doc

1、草鱼 电子科技大学 草鱼 草鱼 标 草鱼准 草鱼实 草鱼验 草鱼报 草鱼告 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 草鱼 实验项目 ： pork基于 FPGA 数字秒表设计 草鱼 草鱼草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 学生姓名 ： pork 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草

2、鱼 草鱼 草鱼学生学号 ： pork 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 班 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼级 ： pork 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼指导教师 ： p

3、ork 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 . 草鱼 草鱼 草鱼 目录 草鱼 1.秒表设计要求 1 草鱼 2.设计思路 1 草鱼 2.1 功能模块 1 草鱼 2.1.1 分频器 1 草鱼 2.1.2 计数器 1 草鱼 2.1.3 数据锁存器 1 草鱼 2.1.4 控制器 1 草鱼 2.1.5 扫描显示的控制电路 1 草鱼 2.1.6 显示电路 2 草鱼 2.1.7 按键消抖电路 2 草鱼 3.电路实现 3 草鱼 4.程序仿真 9 草鱼 4.1

4、 分频器 9 草鱼 4.1.1 计数器电路综合 10 草鱼 4.1.2 计数器电路仿真 10 草鱼 4.2 同步计数器 12 草鱼 4.2.1 计数器实现 12 草鱼 4.2.2 计数器仿真 13 草鱼 4.2.3 同步计数器电路综合 16 草鱼 4.3 按键消抖电路 16 草鱼 4.3.1 按键消抖电路实现 17 草鱼 4.3.2 按键消抖电路仿真 17 草鱼 4.3.3 按键消抖电路综合 18 草鱼 4.4 八段译码器 19 草鱼 4.4.1 八段译码器实现 19 草鱼 4.4.2 八段译码器仿真 20 草鱼 4.4.3 八段译码器电路综合 20 草鱼 4.5 控制器 21 草鱼 4.5.

5、1 控制器 21 草鱼 4.5.1 控制器仿真 23 草鱼 4.5.3 控制器电路综合 24 草鱼 5.2View 草鱼Technology 草鱼Schematic 草鱼： pork 24 草鱼 5.3 管脚锁定 ： pork 25 草鱼 6.实验结论 26 草鱼 1 草鱼 1.秒表设计要求 草鱼 秒表的计时范围为 00： por k00： pork00 草鱼 草鱼 59： pork59： pork99。 草鱼草鱼 两个按钮开关 Start/Stop 和 Split/Reset， 鲤鱼 控制秒表的启动 、 pork停止 、 pork分段和复位 ： pork草鱼 在秒表已经被复位的情况下 ， 鲤

6、鱼 按下“ Start/Stop”键 ， 鲤鱼 秒表开始计时 。 草鱼 在秒表正常运行的情况下 ， 鲤鱼 如果按下“ Start/Stop”键 ， 鲤鱼 则秒表暂停计时 ； pork再次按下该键 ， 鲤鱼秒表继续计时 。 草鱼 在秒表正常运行的情况下 ， 鲤鱼 如果按下“ Split/Reset”键 ， 鲤鱼 显示停止在按键时的时间 ， 鲤鱼 但秒表仍然在计时 ； pork再次按下该键 ， 鲤鱼 秒表恢复正常显示 。 草鱼在秒表暂停计时的情况下 ， 鲤鱼 按下“ Split/Reset”键 ， 鲤鱼 秒表复位归零 。 草鱼草鱼 草鱼 2.设计思路 草鱼 2.1 功能模块 草鱼 2.1.1 分频

7、器 草鱼 对晶体振荡器产生的时钟信号进行分频 ， 鲤鱼 产生时 间基准信号 草鱼 2.1.2 计数器 草鱼 对时间基准脉冲进行计数 ， 鲤鱼 完成计时功能 草鱼 2.1.3 数据锁存器 草鱼 锁存数据使显示保持暂停 草鱼 2.1.4 控制器 草鱼 通过产生锁存器的使能信号来控制计数器的运行 、 por k停止以及复位 草鱼 设计分析 ： por k草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 2.1.5 扫描显示的控制电路 草鱼 2 草鱼 草鱼 草鱼 包括扫描计数器 、 pork数据选择器和 7 段译码器 ， 鲤鱼 控制 8 个数码管以扫描方式显 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 示计时结果 ， 鲤鱼 原理图如下 ：

8、pork草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 2.1.6 显示电路 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 2.1.7 按键消抖电路 草鱼 消除按键输入信号抖动的影响 ， 鲤鱼 输出单脉冲 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 实验板上的数码管为共阳 LED数码管 实验电路板上的按键 3 草鱼 草鱼 草鱼 按键按下时 ， 鲤鱼 FPGA 的输入为低电平 ； pork松开按键时 ， 鲤鱼 FPGA 的输入为高电平 草鱼 但是在按下按键和松开按键的瞬间会出现

9、抖动现象 草鱼 草鱼 2.2电路框图草鱼 草鱼 3.电路 实现 草鱼 -草鱼 - 草鱼 Company: 草鱼草鱼 - 草鱼 Engineer: 草鱼草鱼 - 草鱼草鱼 - 草鱼 Create 草鱼 Date: 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 09:08:39 草鱼 03/12/2011 草鱼草鱼 - 草鱼 Design 草鱼 Name: 草鱼草鱼 - 草鱼 Module 草鱼 Name: 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 stopwatch_1 草鱼 - 草鱼 Behavioral 草鱼草鱼 - 草鱼 Project 草鱼 Name: 草鱼草鱼 - 草鱼 Target 草鱼 Devices: 草鱼草鱼 - 草

10、鱼 Tool 草鱼 versions: 草鱼草鱼 - 草鱼 Description: 草鱼草鱼 -草鱼 - 草鱼 Dependencies: 草鱼草鱼 -草鱼 - 草鱼 Revision: 草鱼草鱼 - 草鱼 Revision 草鱼 0.01 草鱼 - 草鱼 File 草鱼 Created 草鱼 - 草鱼 Additional 草鱼 Comments: 草鱼草鱼 -草鱼 -草鱼 library 草鱼 IEEE;por k草鱼 use 草鱼 IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;por k草鱼 use 草鱼 IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;por k草鱼 use 草鱼

11、 IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;por k草鱼 草鱼 - 草鱼 Uncomment 草鱼 the 草鱼 following 草鱼 library 草鱼 declaration 草鱼 if 草鱼 instantiating 草鱼 4 - 草鱼 any 草鱼 Xilinx 草鱼 primitives 草鱼 in 草鱼 this 草鱼 code.草鱼 -library 草鱼 UNISIM;pork草鱼 -use 草鱼 UNISIM.VComponents.all;por k草鱼 草鱼 entity 草鱼 stopwatch_1 草鱼 is 草鱼 Port 草鱼 (草鱼 Cl

12、k 草鱼 : 草鱼 in 草鱼 草鱼 STD_LOGIC;por k草鱼 start_stop 草鱼 草鱼 : 草鱼 in 草鱼 草鱼 STD_LOGIC;por k草鱼 split_reset 草鱼 : 草鱼 in 草鱼 草鱼 STD_LOGIC;pork草鱼 草鱼 ncs 草鱼 : 草鱼 out 草鱼 草鱼 STD_LOGIC;por k 草鱼 s 草鱼 草鱼 草鱼 : 草鱼 out 草鱼 草鱼 STD_LOGIC_VECTOR(2 草鱼 downto 草鱼 0);pork草鱼 seg 草鱼 : 草鱼 out 草鱼 草鱼 STD_LOGIC_VECTOR 草鱼 (7 草鱼 downto 草

13、鱼 0)草鱼 );por k草鱼 end 草鱼 stopwatch_1;por k草鱼 草鱼 草鱼 architecture 草鱼 Behavioral 草鱼 of 草鱼 stopwatch_1 草鱼 is 草鱼 signal 草鱼 k1,k2,k3,k4: 草鱼 STD_LOGIC;pork草鱼 signal 草鱼 cnt_1,cnt_2 草鱼 草鱼 : 草鱼 STD_LOGIC_VECTOR(1 草鱼 草鱼 downto 草鱼 0);pork草鱼 signal 草鱼 start_stop_out,split_reset_out: 草鱼 STD_LOGIC;pork草鱼 草鱼 草鱼 sign

14、al 草鱼 count: 草鱼 STD_LOGIC_VECTOR(15 草鱼 downto 草鱼 0):=(others=0);por k草鱼 signal 草鱼 clk_1k: 草鱼 STD_LOGIC;por k草鱼 草鱼 signal 草鱼 z0,z1,z2,z3,z4,z5,z6,q1,q2,q3,q4,q5,q6 草鱼 : 草鱼 STD_LOGIC_VECTOR(3 草鱼downto 草鱼 0):=(others=0);pork草鱼 草鱼 signal 草鱼 count_2: 草鱼 STD_LOGIC_VECTOR(2 草鱼 downto 草鱼 0 草鱼 ):=(others=0);

15、por k草鱼 signal 草鱼 in_7: 草鱼 STD_LOGIC_VECTOR(3 草鱼 downto 草鱼 0);pork草鱼 草鱼 signal 草鱼 sreg: 草鱼 STD_LOGIC_VECTOR(2 草鱼 草鱼 downto 草鱼 0):=“111“;por k草鱼 signal 草鱼 snext: 草鱼 STD_LOGIC_VECTOR(2 草鱼 草鱼 downto 草鱼 0);pork草鱼 草鱼 Begin 草鱼 -为三八译码器置入使能信号 草鱼 草鱼 ncs 草鱼 0);por k草鱼 5 else 草鱼 count 草鱼 0);por k草鱼 z10);por k草

16、鱼 z20);por k草鱼 z30);por k草鱼 z40);por k草鱼 z50);por k草鱼 z60);por k草鱼 elsif 草鱼 sreg(1) 草鱼 = 草鱼 1 草鱼 then 草鱼 z0 草鱼 0);por k草鱼 z1 草鱼 0);por k草鱼 z2 草鱼 0);por k草鱼 z3 草鱼 0);por k草鱼 z4 草鱼 0);por k草鱼 z5 草鱼 0);por k草鱼 z6 草鱼 0);por k草鱼 end 草鱼 if;por k 草鱼 end 草鱼 if;por k草鱼 end 草鱼 if;por k草鱼 end 草鱼 if;por k草鱼 end

17、 草鱼 if;por k草鱼 end 草鱼 if;por k草鱼 end 草鱼 if;pork草鱼 end 草鱼 if;por k草鱼 end 草鱼 if;por k 草鱼 end 草鱼 process;pork草鱼 草鱼 -扫描计数器 草鱼 process(clk_1k)草鱼 begin 草鱼 if 草鱼 rising_edge(clk_1k) 草鱼 then 草鱼 count_2 草鱼 草鱼 in_7 草鱼 草鱼 in_7 草鱼 草鱼 in_7 草鱼 草鱼 in_7 草鱼 草鱼 in_7 草鱼 草鱼 in_7 草鱼 草鱼 in_7 草鱼 草鱼 seg 草鱼 草鱼 seg 草鱼 草鱼 seg

18、 草鱼 草鱼 seg 草鱼 草鱼 seg 草鱼 草鱼 seg 草鱼 草鱼 seg 草鱼 草鱼 seg 草鱼 草鱼 seg 草鱼 草鱼 seg 草鱼 草鱼 seg 草鱼 =“11111101“;por k草鱼 end 草鱼 case;pork草鱼 end 草鱼 process;pork草鱼 -按键去抖电路 草鱼 process(clk_1k,start_stop)草鱼 begin 草鱼 if 草鱼 clk_1kevent 草鱼 and 草鱼 clk_1k=0 草鱼 then 草鱼 if cnt_1 草鱼 = 草鱼 3 草鱼 then 草鱼 k1 草鱼 = 草鱼 1;pork草鱼 else 草鱼 k1 草鱼 = 草鱼 0;pork草鱼 cnt_1 草鱼 = 草鱼 cnt_1+1;pork草鱼 end 草鱼 if;por k草鱼 k2 草鱼 = 草鱼 k1;pork草鱼 end 草鱼 if;por k草鱼 if 草鱼 start_stop 草鱼 = 草鱼 0 草鱼 then 草鱼 cnt_1 草鱼 = 草鱼 “00“;por k草鱼 end 草鱼 if;por k草鱼 end 草鱼 process;pork草鱼 start_stop_out 草鱼 = 草鱼 not 草鱼 k1 草鱼 and 草鱼 k2;pork草鱼 草鱼草鱼