FPGA篮球记分器-Verilog

　　目录

　　一、摘要

　　1.1功能：

　　1.2要求：

　　1.3要点：

　　二、各模块的总结

　　2.1、功能描述

　　2.2系统结构框图

　　2.3I/O说明

　　三、各模块详细设计

　　3.1倒计时模块：

　　3.2两队比分模块

　　3.3 control控制及数码管模块

　　四、代码设计

　　4.1顶层模块

　　4.2按键消抖模块

　　4.3control控制模块

　　4.4 24s倒计时模块

　　4.5 12min倒计时模块

　　4.6两个比赛队记分模块

　　4.7数码管显示模块

　　五、仿真验证

　　5.2 basys2开发板验证  1.1功能：

　　按照篮球赛赛制进行设计。须具有24秒倒计时功能，十二分钟计时功能，暂停功能，进球计分功能（1分，2分，3分）等。 1.2要求：

　　比分与计时须在数码管实时显示，显示状态可通过按键或者拨码开关切换，计分可通过按键进行设计（不限制）。 1.3要点：

　　顶层模块的使用（Top-Down思想），倒计时的实现，两队的记分（10进制转8421BCD码），动态数码管，按键消抖。

　　功能1：24s倒计时

　　（1）实现从24:00s至00:00s的倒计时，计时精度为0.01s。

　　（2）暂停计时功能。

　　（3）每节比赛和每个进攻回合结束，开始新的一轮24s倒计时。

　　功能2：12min倒计时

　　（1）实现从12:00min至00:00min的倒计时，计时精度为1s。

　　（2）暂停计时功能。

　　（3）每节比赛，开始新的一轮12min倒计时。

　　功能3：两个比赛队记分

　　（1）实现红蓝两队的计分。

　　（2）进球记分功能，包含三分球，两分球和一分球。

　　

　　输入端口：

　　clk

　　rst_n     //总开关

　　sys_key_1//一分球按键

　　sys_key_2//两分球按键

　　sys_key_3//三分球按键

　　key_team //切换队伍进行进球记分

　　sys_key_ctrl//按键控制

　　en_24s    //24s使能（复位）

　　en_score //记分使能（复位）

　　en_stop_n//暂停使能

　　en_time   //倒计时复位

　　输出端口：

　　dis_sel   //位选输出

　　dis_seg   //段选输出 3.1倒计时模块：

　　小模块1：16位输出的控制（倒计时的主模块）

　　这一部分的算法我没有使用加三移位转BCD码的方法，而是使用最小精度的时钟分频(24s倒计时最小精度为0.01s），再利用if-else语句对多种情况进行判断赋值。

　　具体解释：

　　if-else语句判别条件的罗列 ：if（复位信号==0）：else if（[最高位：0]==0）：else if（[本位  ：0]==0）：else if（[低位  ：0]==0） （低位=(本位—4)）:  else

　　([本位  ：本位—4])

　　各判别语句的赋值，

　　①，②     输出:  [本位  ：本位—4]=初始值；

　　③    输出：[本位  ：本位—4]= 4’h9

　　④    输出：[本位 ：本位—4]= [本位  ：本位—4]—1’b1;

　　⑤    输出：[本位 ：本位—4]= [本位 ：本位—4]； 3.2两队比分模块

　　小模块1：16位记分输出

　　首先定义两个8位的reg信号r_out和b_out，用来寄存两队的得分，输出时用assign语句将r_out和b_out拼接后赋值给16位的输出score。

　　在描述两个reg信号时，例如r_out，由于牵扯到要将十进制数转化为8421BCD码，这里还是没有采用加三移位法，我利用的是将一分、两分和三分分为三种情况。

　　例如三分，只需考虑低四位r_out[3:0]。

　　当(r_out[3:0]<4'd7)时，不需要考虑向高四位进位，只需给第三位正常加3即可。

　　当(r_out[3:0]>=4'd7)时，此时需要向高四位进位，并且根据加三后的数值大小

　　判断低四位大小，此例为每次加三分，因而考虑三种情况即可。

　　代码展示：

　　3.3 control控制及数码管模块

　　设计思想：

　　在control模块中，利用计数器计数，当输入信号（key_ctrl）为1时cnt复位，使输出 （ctrl）循环计数，从而确定数码管显示哪组数据。

　　在动态数码管模块中，定义两个reg信号 [15:0] dis_num， [3:0] dis_tmp，第一个用来寄存要显示的16位数据，第二个用来寄存16位数据中4位的值，而寄存哪四位由分频时钟控制，使16位数据循环输入，从而形成动态显示。 4.1顶层模块

　　4.2按键消抖模块

　　4.3control控制模块

　　4.4 24s倒计时模块

　　4.5 12min倒计时模块

　　4.6两个比赛队记分模块

　　4.7数码管显示模块

　　5.1 tb仿真文件

　　5.2 basys2开发板验证