基于FPGA的智力抢答器Verilog仿真设计
部分代码:
//synopsys translate_off
`timescale 10 ns/ 1 ps
//synopsys translate_on
module display(clk, rst_n,duan, wei, start,choose,num_choose,display_score_ge,display_score_shi,start_en,start_falling_edge,time_over);input clk; // 系统时钟 100MHzinput rst_n; // 复位信号 低电平有效input choose; // 抢答完成信号input [2:0] num_choose; // 抢答者号码input start; // 抢答开始按键input start_en; //开始使能信号input start_falling_edge;//开始按键下降沿检测input [3:0] display_score_ge;// 分数个位input [3:0] display_score_shi;// 分数十位output [7:0] duan; // 数码管段选output [7:0] wei; // 数码管位选output reg time_over;//------------------------------------------------------------------//------------------------------------------------------------------reg start_sign; // 开始抢答标志always@(negedge start or negedge rst_n)beginif(rst_n == 1'b0)start_sign <= 1'b0;elsestart_sign <= 1'b1;end//------------------------------------------------------------------reg [25:0] count; // 1HZ时钟计数器reg clk_1hz; // 1HZ时钟信号always@(posedge clk or negedge rst_n) // 计数 用于分频beginif(rst_n == 1'b0)count <= 26'b0;elsebeginif(count == 26'd49999999)count <= 26'b0;elsecount <= count + 1'b1;endendalways@(posedge clk or negedge rst_n) // 产生一个1Hz的时钟beginif(rst_n == 1'b0)clk_1hz <= 1'b0;elsebeginif(count == 26'd49999999)clk_1hz <= 1'b1;elseclk_1hz <= 1'b0; endend//------------------------------------------------------------------//------------------------------------------------------------------reg [3:0] ge; // 数码管显示倒计时个位reg [1:0] shi; // 数码管显示倒计时十位reg [2:0] num; // 数码管显示抢答号always@(posedge clk or negedge rst_n) // 数码管个位显示beginif(rst_n == 1'b0)beginge <= 4'd0;time_over <= 1'd0;endelsebeginif(start_falling_edge == 1'b1)beginge <= 4'd0;time_over <= 1'b0;endelse if(clk_1hz == 1'b1)beginif((start_sign == 1'b1) && (choose == 1'b0))beginif(ge == 4'b1010)ge <= 4'b0000;else if((ge == 4'b0000)&&(shi != 2'b00))ge <= 4'b1001;else if((ge == 4'b0000)&&(shi == 2'b00)) // 30s倒计时完毕beginge <= 4'b0000;time_over <= 1'b1;endelsege <= ge - 1'b1;endelsege <= ge;endendendalways@(posedge clk or negedge rst_n) // 数码管十位显示beginif(rst_n == 1'b0)shi <= 2'b11;elsebeginif(start_falling_edge == 1'b1)beginshi <= 2'b11;endelse if(clk_1hz == 1'b1)beginif((start_sign == 1'b1) && (choose == 1'b0))beginif(ge == 4'b1010)shi <= 2'b11;else if(ge == 4'b0000)beginif(shi == 2'b00) // 30s倒计时完毕shi <= 2'b00;elseshi <= shi - 1'b1;endelseshi <= shi;endelseshi <= shi;endendendalways@(posedge clk or negedge rst_n) // 数码管抢答号显示beginif(rst_n == 1'b0)num <= 3'b0;elsebeginif(start_falling_edge == 1'b1)num <= 3'b0;elseif(choose == 1'b1)num <= num_choose;elsenum <= num; end end/***********************数码管显示原理***************************/// 功能:数码管显示原理// 说明:// 功能描述:// 动态显示原理:// 由于LED静态显示需要占用较多的I/O口,且功耗较大,因此在大多数场合通常不采用静态显示,// 而采用动态扫描的方法来控制LED数码管的显示。动态显示的特点是将8位数码管的// 段选线并联在一起,由位选线控制是哪一位数码管有效。点亮数码管采用动态扫描显示。// 动态扫描显示原理:// 动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选,只要扫描显示速度够快,// 利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用,使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。// 动态显示的亮度比静态显示要差一些,所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中的。// 动态扫描显示时刷新频率最好大于50HZ,即显示一轮的时间不超过20ms,本设计采用1000HZ的频率进行扫描显示,// 也就是数码管的刷新频率,每个数码管显示// 时间不能太长也不能太短,时间太长会影响刷新率,导致总体显示呈现闪烁的现象,时间// 太短发光二极管的电流导通时间也就短,会影响总体的显示亮度。一般控制在1ms左右最佳。// ***********************************************************/***********************位选时钟***************************/// 功能:产生1000Hz的位选时钟// 说明:// 对于分频系数为24999的分频器,本例的输入时钟系统50M时钟(clk_50M),// 输出为24999分频时钟(f_50)。设计方法为,通过设置一个10位的计数寄存器(cnt)// 来实现,每种系统时钟周期的上升沿计数一次,当计数寄存器数到999的时候,// 将输出分频信号取反即可得到24999分频的输出1000Hz的位选时钟。// ***********************************************************reg [14:0] count2; // 1KHZ时钟计数器reg clk_1k; // 1KHZ时钟信号always@(posedge clk or negedge rst_n) // 计数 用于分频beginif(rst_n == 1'b0)count2 <= 15'b0;elsebeginif(count2 == 15'd24999)count2 <= 15'b0;elsecount2 <= count2 + 1'b1;endendalways@(posedge clk or negedge rst_n) // 数码管扫描时钟 1KHzbeginif(rst_n == 1'b0)clk_1k <= 1'b0;elsebeginif(count2 == 15'd24999)clk_1k <= 1'b1;elseclk_1k <= 1'b0; endend/***********************数码管位选信号产生***************************/// 功能:数码管位选信号产生// 说明:// 本设计采用共阳数码管,即位选低电平有效,需要使用2位数码管显示速度档位,// 所以需要位宽为2bit的位选信号,并且将位选信号设置为低电平;// ***********************************************************reg [2:0] clk_scan; always@(posedge clk_1k or negedge rst_n)beginif(rst_n == 1'b0)clk_scan <= 1'b0;else beginif(clk_scan == 3'd4)clk_scan <= 1'b0;elseclk_scan <= clk_scan + 1'b1;endend//------------------------------------------------------------------//------------------------------------------------------------------reg [7:0] duan;reg [7:0] wei;
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提取码:1234
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