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计时控制

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在之前的实验中我们掌握了如何进行时钟分频、如何进行数码管显示与按键消抖的处理，那么在本节实验之中，我们将会实现一个篮球赛场上常见的24秒计时器。

硬件说明

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在之前的实验中我们为读者详细介绍过小脚丫MXO2板卡上的按键、数码管、LED等硬件外设，在此不再赘述。本节将实现由数码管作为显示模块，按键作为控制信号的输入(包含复位信号和暂停信号)，Lattice MXO2 4000HC作为控制核心的篮球读秒系统，实现框图如下：

Verilog代码

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//******************************************************************** //>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>COPYRIGHTNOTICE<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< //******************************************************************** //Filename:counter.v //Modulename:counter //Author:STEP //Description: //Web: // //-------------------------------------------------------------------- //CodeRevisionHistory: //-------------------------------------------------------------------- //Version:|Mod.Date:|ChangesMade: //V1.0|2017/03/02|Initialver //-------------------------------------------------------------------- //ModuleFunction:24秒倒计时计数器 modulecounter( clk ,//时钟 rst ,//复位 hold ,//启动暂停按键 seg_led_1 ,//数码管1 seg_led_2 ,//数码管2 led//led); input clk,rst; input hold; output [8:0] seg_led_1,seg_led_2; output reg [7:0] led; wire clk1h;//1Hz时钟 wire hold_pulse;//按键消抖后信号 reg hold_flag;//按键标志位 reg back_to_zero_flag ;//计时完成信号 reg [6:0]seg [9:0]; reg [3:0] cnt_ge;//个位 reg [3:0] cnt_shi;//十位 initial begin seg[0]=7'h3f; //0 seg[1]=7'h06; //1 seg[2]=7'h5b; //2 seg[3]=7'h4f; //3 seg[4]=7'h66; //4 seg[5]=7'h6d; //5 seg[6]=7'h7d; //6 seg[7]=7'h07; //7 seg[8]=7'h7f; //8 seg[9]=7'h6f; //9/*若需要显示A-F,解除此段注释即可 seg[10]=7'hf7; //A seg[11]=7'h7c; //b seg[12]=7'h39;//C seg[13]=7'h5e;//d seg[14]=7'h79;//E seg[15]=7'h71;//F*/ end //启动/暂停按键进行消抖 debounceU2( .clk(clk), .rst(rst), .key(hold), .key_pulse(hold_pulse) ); //用于分出一个1Hz的频率 divide#(.WIDTH(32),.N(12000000))U1( .clk(clk), .rst_n(rst), .clkout(clk1h) ); //按键动作标志信号产生 always@(posedgehold_pulse) if(!rst==1) hold_flag<=0; else hold_flag<=~hold_flag; //计时完成标志信号产生 always@(*) if(!rst==1) back_to_zero_flag<=0; elseif(cnt_shi==0&&cnt_ge==0) back_to_zero_flag<=1; else back_to_zero_flag<=0; //24秒倒计时控制 always@(posedgeclk1hornegedgerst)begin if(!rst==1)begin cnt_ge<=4'd4; cnt_shi<=4'd2; end elseif(hold_flag==1)begin cnt_ge<=cnt_ge; cnt_shi<=cnt_shi; end elseif(cnt_shi==0&&cnt_ge==0)begin cnt_shi<=cnt_shi; cnt_ge<=cnt_ge; end elseif(cnt_ge==0)begin cnt_ge<=4'd9; cnt_shi<=cnt_shi-1;end else cnt_ge<=cnt_ge-1; end //计时完成点亮led always@(back_to_zero_flag)begin if(back_to_zero_flag==1) led=8'b0; else led=8'b11111111; end assignseg_led_1[8:0]={2'b00,seg[cnt_ge]}; assignseg_led_2[8:0]={2'b00,seg[cnt_shi]}; endmodule

引脚分配

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设置好复位键可消抖的按键，编译完成后下载，通过按键就可以翻转LED。你也可以定义多个按键控制多个LED，还可以比较不加按键消抖情况下实际的效果对比如何。

信号	引脚
clk	C1
rst	L14
hold	M13
segled1[0]	C12
segled1[1]	B14
segled1[2]	J1
segled1[3]	H1
segled1[4]	H2
segled1[5]	B12
segled1[6]	A11
segled1[7]	K1
segled1[8]	A12
segled2[0]	A10
segled2[1]	C11
segled2[2]	F2
segled2[3]	E1
segled2[4]	E2
segled2[5]	A9
segled2[6]	B9
segled2[7]	F1
segled2[8]	C9

小结

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本实验主要介绍了计时器的实现方式，并且包含了复位与暂停功能，读者可自行修改程序内部的时钟参数来调节计时时间。下一节将介绍PWM调制技术的应用呼吸灯。