特别说明:该系列内容均是本人实验记录,无盗取侵权之嫌,仅供参考,请多动手实践。
一、实验目的
详见报告
二、实验环境
详见报告
三、实验内容详解
基础要求:以Basys3板载的100MHz时钟为输入,4位7段式数码管为输出。要求在上电之后,实时显示计时值,显示范围为00.00秒至59.99秒,小数点需要正确的显示。
1、要求数码管正确显示数值且小数点正确显示,则需利用实验三“点亮四个数码管”的电路设计。同时设计当数码管亮时,次高位数码管的小数点长亮。要求四位数码管“同时”亮,则需使数码管变化的频率大于人眼可分辨频率。设计一个1000Hz的输入时钟信号为四进制计数器提供输入,其输出接为S0与S1的输入,以控制四位数码管快速轮流显示,从而达到四位数码管“同时”显示的效果。
2、要求数码管可实时显示计时值,且显示范围为00.00秒至59.99秒,则需为4位7段式数码管提供00.00秒至59.99秒的输入。明确计数器相关知识可知,可通过一个时钟输入信号为100Hz的六千进制的计数器为数码管提供所需输入。
3、由于Basys3板载的时钟信号为100MHz,则需设计一个万分频以获得1000Hz的输入信号,一个十万分频以获得100Hz的输入信号。
进阶要求:要求设计一个0-n的计数器,其中n可手动进行调整,即要求使用SW15~SW0输入4个十进制数DCBA,由此使得计时范围位从00.00-DC.BA秒。
1、进阶要求电路设计中,除计数器部分的设计与基础要求电路设计中不同外,其他部分电路设计均与基础要求中相同。
2、修改基础要求设计电路中的Timer:利用比较器将计数器数值与使用SW15~SW0输入的四个十进制数DCBA由高至低依次进行比较,将比较器输出接反相器后与计数器置数端相连。仅当两者完全相等时,比较器输出高电平,计数器置数端为低电平有效,计数器重置数。
将设计导出在Basys3进行实验,观察数码管变化是否与预期相符。
基础要求:以Basys3板载的100MHz时钟为输入,4位数码管为输出。上电后,观察数码管能否正确实时显示计时值,显示范围为00.00秒至59.99秒,小数点能否正确显示。实验结果见视频“基础要求”。
进阶要求:以SW15~SW0输入4个十进制数3719,以Basys3板载的100MHz时钟为输入,4位数码管为输出。上电后,观察数码管能否正确实时显示计时值,显示范围为00.00秒至37.19秒,小数点需要正确的显示。实验结果见视频“进阶要求”。
四、实验思考
详见报告