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基于fpga的会议发言限时器代码资料与设计说明.docx
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2023-04-26
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基于fpga的会议发言限时器代码资料与设计说明
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一、设计要求
一、设计内容
该项目通过 FPGA 芯片完成,分为软件和硬件设计,软件主要通过 VHDL 语言完成会议
发言限时器,硬件设计外围电路,完成实物。
二、基本要求
1. 设置 0-99 分限时功能,用四位数码管显示。
2. 具有暂停和继续计时功能。
3. 最后一分钟给出报警提示,结束时也给出长音提示。计时时间误差为±0.1 秒/分。
4. led 灯开始时候亮起来,然后结束时不亮,并且在暂停时闪烁。
三、主要技术指标
1. 电压直流 5V,工作电流小于 500mA。
2. 完成主要功能。
3. 电路原理图。
四、主要设计资料
project.zip
FPGA.pdf
FPGA板原理图.pdf
流程图.vsd
基于fpga的会议发
言限时器修改.txt
二、设计方案
一、方案框图
功能设计:根据基本要求,将该设计方案分为四个模块:计时与显示模块、暂停与继续
按键功能模块、蜂鸣器报警模块、LED 显示模块。
1. 计时与显示模块
计时范围为 0~99 分,采用 4 位数码管显示,即显示 00 分 00 秒……89 分 59 秒
99 分 00 秒。该模块分为两个部分,即数码管显示部分、计时部分。由于是计时功
能,所以需要一个按键进行开始设置,当按下这个开始按键时,开始计时并显示。
2. 暂停与继续按键功能模块
暂停与继续功能,采用一个按键完成,当按下该按键时计时暂停,再按下时继
续计时,以此循环。同时,需要设计一个消抖模块,对按键进行消抖操作,以避免
按键信号抖动对按键按下的判断造成影响。同时,还需要一个复位按键,对在必要
的时候可以对计时进行复位操作,即重新从 00 分 00 秒开始计时。
3. 蜂鸣器报警模块
该蜂鸣器报警模块根据计时的结果进行判断,当计时到 89 分 00 秒时,蜂鸣短
音提示响起,当计时到 99 分 00 秒时蜂鸣器长音提示响起。由于蜂鸣器采用的是脉
冲驱动,所以需要设计一个脉冲产生模块,用于产生驱动蜂鸣器响起的信号。
4. LED 显示模块
LED 显示模块要根据开始按键信号、暂停与继续按键信号、计时结束信号进行
判断,当开始按键信号有效时,led 亮;当暂停时,led 闪烁;当计时结束信号有效
时,led 不亮。
设计框图如下:
FPGA
四位数码管
50M晶振
复位按
键
开始按
键
按键消抖
模块
暂停与继
续按键
按键判断
模块
显示模块
计时模块
报警模块
蜂鸣器
LED
LED显示
模块
二、设计文件说明
1. 顶层文件
文件名:time.bdf
该文件为工程的顶层文件,相当于 C 语言中的主函数,下面的文件相当 C 语言中的子
函数。
在 FPGA 中,这个文件就是顶层电路:
2. 计时与显示模块
文件名:time_counter.vhd
3. 暂停与继续按键功能模块
文件名:key.vhd
4. 蜂鸣器报警模块
文件名:bell.vhd
5. LED 显示模块
文件名:led.vhd
各个模块的内容请详见文件里面的内容
三、电路板
该设计中涉及到的硬件电路如下:
数码管
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资源评论
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