西北工业大学 《FPGA 技术实验》 实验报告四 （四位秒表的设计与实现） 学 院： 软件与微电子学院 学 号： 姓 名： 专 业： 微电子学 实验时间： 2011.11.16 实验地点： 毅字楼 335 指导教师： *** 西北工业大学 2011 年 11 月 一、实验目的及要求 实验目的：学会复杂编程的思想，综合运用 verilog 语言，进行复杂电路设计及根据模拟综合仿真结果对设计进行优化。 实验要求：设计时长度为 1 小时，计时精度为 1 秒；初始值为：00：00 计时最大值：59：59。按照三个模块进行，顶层模块不做逻辑设计，只对底层模块例化，底层模块分为计时模块和译码模块。 二、实验设备（环境）及要求 本次实验使用的主要工具为：Synplify Pro 9.6.2 和 ModelSim SE 6.2b。 三、实验内容与步骤 1. 实验总体设计思路 按照题目要求本次实验的总体分为三块，即：顶层模块、计时模块和译码模块。先设计底层模块，然后在顶层模块进行例化。计时模块：通过在例化时对分频系数的改变，得到 1 秒，10 秒，1 分，10 分的输出，再对每位计数值的最大值进行例化。在译码模块：对输出要显示的时间数字进行译码。系统框图如图 1 所示: 图 1 数字秒表总体框图 下面具体说说每一个模块的实现原理： 分频计数模块 时钟分频 500Hz 通 用扫 描显 示模块 个秒位 0 到 9 显示 十秒位 0 到 5 显示 个分位 0 到 9 显示 十分位 0 到 5 显示 Rst_n 控制端 系统 时钟 1KHz 计数模块：我们要实现“分分：秒秒”显示的电子秒表，需要设计计数频率为 1Hz 的计数器。因为“分分：秒秒”的结构对应有 4 个十进制数字（个位的秒，十位的秒，个位的分，十位的分），考虑到需要用硬件实现，在此，我们将每个显示的值分别进行计数，即分别针对个位的秒、十位的秒、个位的分、十位的分设计对应的计数器，其中个位的秒计数频率为 1Hz，即在现实生活中的 1 秒 个位的秒变化一次，其从 0 到 9 计数，当从 9 回到 0 时，同时向十位秒前进一位，使得十位的秒进行计数加 1。十位的秒从 0 到 5 计数，当从 5 回到 0 时，向前进一位，使得个位的分进行计数加 1。个位的分从 0 到 9 计数，当从 9 回到 0 时，向前进一位，使得十位的分进行计数加 1。十位的分则从 0 到 5 计数，计数到 5 时，又回到 0。当四位都达到最大值后，下一秒从 0 开始。有分频计数，但我们在此...
