1、 1 FPGA 课程设计报告课程设计报告 题题 目目:电子表电子表微控器微控器设计及设计及 FPGA 功能验证功能验证 2 目录目录 1 技术规范 . 2 1.1 功能定义 2 1.2 结构框图 . 3 1.3 顶层管脚说明 3 1.4 时序图 4 1.5 顶层方案设计 4 1.6 小组分工 . 5 1.7 开发工具说明 5 1 技术规范技术规范 1.1 功能定义功能定义 设计一个简单的电子表微控器。 用 FPGA 开发板的按键作为电子表的时间初值设置控制信号, 数码管当前 时间值输出。用按键选择分别输出:分、秒、1/10 秒。 系统启动后,显示当前 的时间(分、秒、1/10 秒) ,在此状态
2、下,可通过 sw1,sw2,sw3,三个按键开 关进行各个模块的操作。LCD 显示当前时间值以及修改后的时间。 在此电子表系统中主要实现 4 个功能: 1 1、时间功能模块:、时间功能模块: 时间显示 时间的调整设置 2 2、计数模块:计数模块: 实现分、秒、1/10 秒的计数功能; 3 3、数码管显示方式:数码管显示方式: 显示:显示时间分、秒、1/10 秒; 4.分频模块分频模块 使用FPGA板子中自带的10kHZ时钟分频得到10HZ(用于电子表计时1/10 3 秒)。 1.2 结构框图结构框图 1)时间)时间调整调整模块模块: 将初始生成的单一时间频率变换为时间计数器和数码管所需的频率,
3、重新 设置时间。 2)计数器模块:)计数器模块: 每 0.1s 在 0.1s 位加 1,逢十进一。Second 低位逢十进一,高位逢六进一。 Minutes 与 second 相同。 通过 sw1,sw2 来控制 Minutes 与 second 的调整同时选择 输出哪一位。 3)译码模块:)译码模块: 此模块通过 3-8 译码器实现与数码管的连接,通过按键选择信号实现对分 钟、秒钟 1/10 秒的译码功能。 4)数码管数码管显示模块显示模块: 将计数模块输出的数转换为相应的十进制数,使其显示出所需要显示的计 数器的数值。 1.3 顶层管脚说明顶层管脚说明 引脚 INPUT/OUTPUT 功能
4、 CLK Input 时钟信号 Clkdis output 秒时钟频率(1hz) 1:0SEL Input 设置 7:0MIN output 输出,调整,复位分钟 7:0SEC output 输出,调整,复位秒钟 3:0CIN output 输出,调整,复位 1/10 秒钟 1:0SW1,SW2 Input 按键选择 1/10 秒,秒, 分 4 2:0IN input 时间的输入 7:0LED output 译码的输出 信号名称的编排如下: (1)时钟信号 clk (2)控制信号 sel、en (3)数据信号 data (4)测试端口信号 1.4 时序图时序图 Clock SW1 SW2 SEL LCD_EN LCD_R/W LCD_DB7:0 1.5 顶层方案设计顶层方案设计 顶层结构框图:顶层结构框图: 5 1.6 小组分工小组分工 模块划分 小组分工 组长 计数模块 张宇霆 贾煜涛 显示模块 王芳 分频模块 贾煜涛 时间控制模块 王佳 译码转换 马忠花 1.7