一 实验说明
秒表的逻辑结构较简单,它主要由、显示译码器、分频器、十进制计数器、报警器和6进制计数器组成。在整个秒表中最关键的是如何获得一个精确的100HZ计时脉冲,除此之外,整个秒表还需有一个启动信号和一个归零信号,以便秒表能随意停止及启动。
秒有共有6个输出显示,分别为百分之一秒、十分之一秒、秒、十秒、分、十分,所以共有6个计数器与之相对应,6个计数器的输出全都为BCD码输出,这样便与同显示译码器的连接,当计时达60分钟后,蜂鸣器鸣响1声。
二 结构组成
四个10进制计数器:用来分别对百分之一秒、十分之一秒、秒和分进行计数;
两个6进制计数器:用来分别对十秒和十分进行计数;
分频器:用来产生100HZ计时脉冲;
显示译码器:完成对显示的控制。
三 实验内容及步骤
1. 根据电路持点,可在教师指导下用层次设计概念。将此设计任务分成若干模块,规定每一模块的功能和各模块之间的接口。让几个学生分做和调试其中之一,然后再将各模块合起来联试。以培养学生之间的合作精神,同时加深层次化设计概念。
2. 了解软件的元件管理深层含义,以及模块元件之间的连接概念,对于不同目录下的同一设计,如何熔合。
3. 适配划分前后的仿真内容有何不同概念,仿真信号对象有何不同,让学生有更深一步了解。熟悉了FPGA设计的调试过程中手段的多样化。
4. 按适配划分后的管脚定位,同相关功能块硬件电路接口连线。
5. 所有模块全用VHDL语言描述。
6. 内部结构图如图50-1所示。
四 实验连线
信号名 方向 管脚 端口说明
sys_clk Input PIN_129 系统时钟,20MHz,接ADJ_CLK(1111)
sys_rst_n(stop) Input PIN_126 系统复位,接拨码开关,低电平有效
sys_en(start) Input PIN_127 使能端,接拨码开关,高电平有效
LED[0] output PIN_84 LED[0]// LED[0]~ LED[7]接数码管的8段
LED[1] output PIN_85 LED[1]
LED[2] output PIN_86 LED[2]
LED[3] output PIN_87 LED[3]
LED[4] output PIN_30 LED[4]
LED[5] output PIN_31 LED[5]
LED[6] output PIN_32 LED[6]
LED[7] output PIN_33 LED[7]
SEL[0] output PIN_1 //接数码管位选端,在拨码开关的旁边
SEL[1] output PIN_2
SEL[2] output PIN_3
Speaker output PIN_105
图3 秒表内部结构示意图
|