一、实验目的 （1）熟练掌握分频器、各种进制的同步计数器的设计。 （2）熟练掌握同步计数器的级联方法。 （3）掌握数码管的动态显示驱动方式。 （4）掌握计数器的功能和应用。 （5）理解开关防颤动的必要性。 （6）掌握简单控制器的设计方法。 二、实验内容和原理 1、实验设计要求： （1）计时范围0’0’.0’’~59’59’.9’’，分辨率为0.1s，用数码管显示计时值。 （2）秒表有一个按键开关：当电路处于“初始”状态时，第一次按键，计时开始（“计时”状态）；再次按键。计时停止（“停止”状态）；第三次按键，计时器复位为0’0’.0’’，且电路恢复到“初始”状态。 2、根据设计要求，可画出秒表电路的原理框图，如图 1-2 所示，秒表电路由时钟管理模块（DCM）、分频器模块、按键处理模块、控制器、计时模块和显示模块组成。 clk sys_clk pulse10Hz pulse400Hz clear count stop ButtonIn ButtonOut 图 1-2 秒表电路的原理框图 (1)DCM 模块 由于数字钟为低速电路，而 XUP Virtex-II Pro 开发系统只提供 100MHz 主时钟，因此需插入 DCM 分频模块以降低系统的工作时钟，从而提高系统的可靠性。DCM 可采用16 分频，输出 6.25MHz 的sys_clk 信号作为系统的主时钟。 ISE 生成 DCM 内核的Verilog HDL 代码： VgaDCM DCMInst( .CLKIN_IN(clk), .CLKDV_OUT(sys_clk), .CLKIN_IBUFG_OUT(), DCM 按键处理模块 分频器模块 en 计时模块 控制器 显示模块 .CLK0_OUT(), .LOCKED_OUT()); (2)分频器模块 产生用于计时的1/10 秒脉冲信号pulse10，频率为10Hz； 产生用于显示模块的扫描脉冲信号pulse400，频率为400Hz。 1/10 秒脉冲信号pulse10 和扫描脉冲信号pulse400 的脉冲宽度为一个系统主时钟信号sys_clk 的周期。 分频器模块原理框图如图1-3 所示，先设计一个15625 分频器，产生400Hz 的扫描信号pulse400，再由pulse400 控制40 分频器产生1/10 秒脉冲信号pulse10。 分频器设计：分频器实际上就是计数器：分频比n 就是计数器的模。 “1” pulse10 sys_clk 分频器模块的Verilog HDL 代码： module div(sys_clk,sec,scan); //分频器模块 input sys_clk; output sec,scan; div_n1 u1(.cout(scan),.cin(1'b1),.clk(sys_clk)); //按原理框图级联分频器 div_n2 u2(.cout(sec),.cin(scan),.clk(sys_clk)); endmodule module div_n1(cout,cin,clk); // 1562...
