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1、大規(guī)模集成電路專周報告實驗名：秒表班級：09611姓名：周波學(xué)號：32專周題目:秒表的設(shè)計專周目的:1.熟練利用VerilogHDL語言進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計。2.掌握數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法——自頂向下的設(shè)計思想。3.掌握分頻器的設(shè)計，計數(shù)器的設(shè)計，七段譯碼管和數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示的設(shè)計，按鍵消除抖動的設(shè)計。4.根據(jù)秒表的功能設(shè)計一個秒表。專周器材：裝有QuartusⅡ軟件的電腦一臺、FPGA教學(xué)實驗系統(tǒng)一臺、下載電纜一根。專周要求：1.有百分秒、秒、分計數(shù)，數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示輸出，按鍵消抖。2.有清零端和計數(shù)使能端。3.下載，檢查結(jié)果正確。專周原理：1.功能描述：秒表是一種計時工
2、具，有廣泛的用途。本專周中的秒表要求有兩個功能表停止計數(shù)，并顯示所計的數(shù)字；另一個是清零按鈕，當(dāng)按下此按鈕時，秒表清零。在數(shù)碼管按鈕：一個是計數(shù)和停止計數(shù)按鈕，當(dāng)?shù)谝淮伟聪麓税粹o時，秒表開始計數(shù)，再一次按下時，秒上采用動態(tài)掃描顯示輸出。2.基本原理：本專周中用到的主要元件有計數(shù)器、邏輯控制器、數(shù)據(jù)選擇器和譯碼器等。百分秒使用100進(jìn)制計數(shù)，秒、分都是60進(jìn)制計數(shù)；邏輯控制器主要用來實現(xiàn)計數(shù)和清零?；痉娇驁D如下：3.自頂向下的設(shè)計方法：自頂向下的設(shè)計方法是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中常用的設(shè)計方法，也是基于芯片的系統(tǒng)設(shè)計的主要方法。它是利用功能分割手段將設(shè)計由上到下進(jìn)行層次化和模塊化，
3、即層次、分模塊進(jìn)行設(shè)計和仿真。功能分割時，將系統(tǒng)功能分解為功能塊，功能塊再分解為邏輯塊，邏輯塊再分解成更少的邏輯塊和電路。專周步驟：1.采用自頂向下的設(shè)計方法，首先將系統(tǒng)分塊。2.設(shè)計元件，即邏輯塊。3.一級一級向上進(jìn)行元例化，設(shè)計頂層文件。4.把各模塊聯(lián)接起來，進(jìn)行綜合編譯仿真。5.下載到實驗箱，以驗證程序。專周結(jié)果:1.源程序modulemiaobiao(clk_1k,pause,clr,led,sel);parameterwidth=8;inputclk_1k;inputpause;inputclr;outputreg[width-1:0]led;outputreg
4、[2:0]sel;reg[3:0]led_1;wireisstop;wirezero;switchsiwtchstop(clk_1k,pause,isstop);switchswitchzero(clk_1k,clr,zero);reg[3:0]counter_100hz;wireclk100;assignclk100=counter_100hz[3];always@(posedgeclk_1k)beginif(!isstop)beginif(counter_100hz==4'b1001)counter_100hz<=0;elsecounter_100hz=counter
5、_100hz+1;endendreg[3:0]fs0;regfscarry0;reg[3:0]fs1;regfscarry1;reg[3:0]s0;regscarry0;reg[3:0]s1;regscarry1;reg[3:0]minu0;regmiucarry0;reg[3:0]minu1;always@(posedgeclk100orposedgezero)beginif(zero)beginfs0<=0;fscarry0<=0;endelseif(clk100==1)beginif(fs0==9)beginfs0<=0;fscarry0<=1;endelsebeg
6、infs0<=fs0+1;fscarry0<=0;endendendalways@(posedgefscarry0orposedgezero)beginif(zero)beginfs1<=0;fscarry1<=0;endelseif(fscarry0==1)beginif(fs1==9)beginfs1<=0;fscarry1<=1;endelsebeginfs1<=fs1+1;fscarry1<=0;endendendalways@(posedgefscarry1orposedgezero)beginif(zero)begins0<=0;scarry0<=0;ende
7、lseif(fscarry1==1)beginif(s0==9)begins0<=0;scarry0<=1;endelsebegins0<=s0+1;scarry0<=0;endendendalways@(posedgescarry0orposedgezero)beginif(zero)begins1<=0;scarry1<=0;endelseif(scarry0==1)beginif(s1==5)begins1<=0;scarry1<=1;endelsebegins1<=s1+1;scarry1<=0;endendendal
