第1页共37页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共37页现代电子技术综合实验（数字秒表）实验报告姓名学号时间2013年4月25日中文摘要第2页共37页第1页共37页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共37页摘要:随着电子信息产业的不断发展，基于FPGA的应用技术发展迅速，在某些领域FPGA正逐步代替dsp、arm、单片机等微处理器。本文设计一个基于FPGA技术的数字秒表。首先，我们把晶振产生的50MHZ时钟信号送入FPGA芯片内，经FPGA内分频模块处理产生1KHZ时钟信号。秒表的功能模块由VHDL语言编写，在Xilinx的ISE环境下调试，并在Modelsim上完成仿真，在最后把产生的信号送入LED显示电路里进行显示。本文从电子秒表的具体设计触发，详细阐述了基于FPGA的数字秒表的设计方案，设计了各模块的代码，并对硬件电路进行了仿真。关键词：FPGA，VHDL，电子秒表目录第3页共37页第2页共37页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共37页第一章引言..............................................................................................................4第二章基于FPGA的VHDL设计流程...................................42.1概述........................................................42.2VHDL语言介绍................................................22.2.1VHDL的特点..............................................32.2.2基于VHDL的自顶向下设计方法..............................42.3FPGA开发介绍................................................72.3.1FPGA简介................................................72.3.2FPGA设计流程............................................82.3.3Spartan-II芯片简介......................................9第三章数字秒表的设计与实现......................................153.1项目任务与设计思路.........................................153.2基于VHDL方法的设计方案......................................153.3系统电路设计.................................................163.4系统单元模块设计3.4.1分频器.................................................173.4.2计数器.................................................183.4.3扫描控制显示电路.......................................243.4.4按键消陡模块...........................................303.4.5控制电路模块...........................................313.4.6锁存器模块.............................................333.4.7电子秒表顶层连接模块....................................343.5系统硬件实现与调试.............................................373.6结束语........................................................38致谢............................................................38第4页共37页第3页共37页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共37页第一章引言随着电子信息产业的发展，数字系统的规模越来越大，更多采用自顶而下的模块化设计方法，这就要求技术人员对于基本的模块有着深入的理解。随着FPGA技术的发展和成熟，用FPGA来做为一个电路系统的控制电路逐渐显示出其无与伦比的优越性。因此本文采用FPGA来做为电路的控制系统，采用模块化的设计方法设计一个能显示从00-00-00到59-59-99，并且具备秒表所有功能的小型数字系统。第二章基于FPGA的VHDL设计流程2.1概述数字频率计是数字电路中的一个典型应用，实际的硬件设计用到的器件较多，连线比较复杂，而且会产生比较大的延时，造成测量误差、可靠性差。频率计的设计有传统方法和现代方法，传统的设计方法耗时耗功，设计强度大，且容易出错，设计的质量不一定是最好的。自然我们考虑到现代方法，即二十世纪八十年代兴起的电子设计自动化技术，英文为ElectronicDesignAuto，缩写为EDA。在EDA设计工具中，用的最广泛的是VHDL和VERILOG，...
