FPGA项目(14)——基于FPGA的数字秒表设计,物联网嵌入式开发进阶学习资料

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既有适合小白学习的零基础资料,也有适合3年以上经验的小伙伴深入学习提升的进阶课程,涵盖了95%以上物联网嵌入式知识点,真正体系化!

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parameter hz_num=19'd500_000; //分频系数 50M/100=500K //parameter hz_num=19'd5; //仿真时使用 (仿真的时候,分频系数要小一些,否则看不到分频效果,下载到板子上时,此参数改为500K)

reg clk_hz; reg [18:0] hz_cnt;

//产生100hz的模块 always @(posedge clk_in or negedge rst) begin if(!rst) begin hz_cnt<=19'd0; clk_hz<=1'b0; end else if(hz_cnt==hz_num/2-1) begin hz_cnt<=19'd0; clk_hz<=~clk_hz; end else hz_cnt<=hz_cnt+1; end

assign clk_out=clk_hz;

endmodule


仿真截图为:(仿真时记得把分频系数改小)


![](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/caed49ba04424dc8b1d9553032e8ede8~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg55So5oi3MzM5MTQ5MjgwNjA=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1772529590&x-signature=JLJzOBAln77UUza0dk8rpoG%2FIs0%3D)


可见,分频成功!



 显示模块:


本次所采用的是数码管显示,6位独立数码管,每个数码管都静态显示(FPGA用了6\*8=48个管脚来驱动这些数码管,所以用不上数码管动态显示的知识,这种做法会降低代码编写的难度,但是会增大FPGA的IO口资源消耗!)


代码为:



module segshow( input clk, input rst, input [3:0] data, output reg [6:0] seg_led );

always @(posedge clk or negedge rst) begin if(!rst) seg_led<=7'b1000000; else begin case(data) 4'd0 : seg_led <= 7'b1000000; //显示数字 0 4'd1 : seg_led <= 7'b1111001; //显示数字 1 4'd2 : seg_led <= 7'b0100100; //显示数字 2 4'd3 : seg_led <= 7'b0110000; //显示数字 3 4'd4 : seg_led <= 7'b0011001; //显示数字 4 4'd5 : seg_led <= 7'b0010010; //显示数字 5 4'd6 : seg_led <= 7'b0000010; //显示数字 6 4'd7 : seg_led <= 7'b1111000; //显示数字 7 4'd8 : seg_led <= 7'b0000000; //显示数字 8 4'd9 : seg_led <= 7'b0010000; //显示数字 9 default : seg_led <= 7'b1000000; endcase end end

endmodule


仿真截图:


![](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/703fe54d22ce4688bd636ebd672273b5~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg55So5oi3MzM5MTQ5MjgwNjA=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1772529590&x-signature=SUetPtqRmZUmauZjRIyfhYosK0A%3D)


可见,数码管的输出会随着输入数据的变化而正确变化。故仿真正确。



然后就是主体的控制逻辑了:


 ![](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/50b8dea90b6b48edad0e71a711409913~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg55So5oi3MzM5MTQ5MjgwNjA=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1772529590&x-signature=XZR1W08vmONHF4Y360GfAgohEAM%3D)


根据输入的按键信号,进行相应的操作


 仿真:


![](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/e85a0bf4a063473abf2f5714a6edbb49~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg55So5oi3MzM5MTQ5MjgwNjA=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1772529590&x-signature=FTAMqgxt2LGhq0GBgRCmyqK7Y%2B0%3D)


可以看到,SW1为0的时候,秒表确实已经停止计时了。待SW1为1,又继续计时。


故,功能正常!



总体电路如下:


 ![](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/13e63847538e47fea6580bc69e66414f~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg55So5oi3MzM5MTQ5MjgwNjA=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1772529590&x-signature=dhEoIoomrWkJvd0lv%2Fhx86FmXVQ%3D)


总体的仿真截图如下:


 ![](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/a10de81e098741b8ac90c84fe8010aed~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg55So5oi3MzM5MTQ5MjgwNjA=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1772529590&x-signature=1LBAQVePVG0mJ6j7Ldq1LEuYWPg%3D)


 


 ![](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/2c21c7fdbed2434b9f52c785a4e08921~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg55So5oi3MzM5MTQ5MjgwNjA=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1772529590&x-signature=9RqMXkOfrbMdRrI9VBNAB94SYWs%3D)



## 3.课题意义


基于FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的电子秒表课题具有以下几个重要的意义:


**收集整理了一份《2024年最新物联网嵌入式全套学习资料》,初衷也很简单,就是希望能够帮助到想自学提升的朋友。**
![img](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/f0649eda5c4447d7a6f2dc56e9757321~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg55So5oi3MzM5MTQ5MjgwNjA=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1772529590&x-signature=Mp%2Bt0NK6drbnollrp5FTSkXwPk8%3D)
![img](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/8554e0428c9d4c99aabed5c92bf42ee0~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg55So5oi3MzM5MTQ5MjgwNjA=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1772529590&x-signature=sY83Vwg51zqr4tl0gM%2Fuqc8M4Dg%3D)

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