实验一基于fpga设计的人体反应速度测试器 一.实验内容与要求: 在DE2 fpga开发板上实现一个人体反应速度测试电路。 1)测试器复位电路; 2)复位一段时间后红灯点亮(用LED指示灯),计数器开始以毫秒为单位计数(计数值显示在数码管上)。 3) 测试人发现红灯点亮后,迅速按住KEY1键,红灯熄灭。计数器停止计数,得到测试人反映时间。 4)等待时间值要求可设置,由按键或开关设置等待时间。
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- module respone_time(clk,rst,dataout,en,led,key,key_start);
- input clk,rst,key,key_start;
- output led;
- output[7:0] dataout; //数码管的段码输出
- output[3:0] en; //数码管的位选使能输出
- reg[7:0] dataout; //各段数据输出
- reg[3:0] en;
- reg[15:0] cnt_scan;//扫描频率计数器
- reg[3:0] dataout_buf;
-
- reg[18:0] cnt; //计数寄存器
- always @ (posedge clk or negedge rst)
- if (!rst) cnt <= 19'd0; //异步复位
- //else if(key_an) cnt <=20'd0;//发现按键按下,重新计数
- else if(cnt==19'd500000)
- cnt <= 19'd0;
- else cnt <= cnt + 1'b1;
-
- reg[9:0] postphone; //计数寄存器
- always @ (posedge clk or negedge rst)
- if (!rst)
- postphone <= 10'd0; //异步复位
- else if(cnt==19'd500000)
- postphone <= postphone+1'b1;
- else if (postphone==10'd1000)
- postphone <=10'd0;
-
- reg low_sw;
- always @(posedge clk or negedge rst)
- if (!rst) low_sw <= 1'b1;
- else if (cnt == 19'd500000) //满20ms,将按键值锁存到寄存器low_sw中 cnt == 20'hfffff
- low_sw <= key;
-
- reg low_sw_r; //每个时钟周期的上升沿将low_sw信号锁存到low_sw_r中
- always @ ( posedge clk or negedge rst)
- if (!rst) low_sw_r <= 1'b1;
- else low_sw_r <= low_sw;
-
- //当寄存器low_sw由1变为0时,led_ctrl的值变为高,维持一个时钟周期
- wire led_ctrl = low_sw_r & ( ~low_sw);
- reg key_st;
- always @(posedge clk or negedge rst)
- if (!rst) key_st <= 1'b1;
- else if (cnt == 19'd500000)
- key_st <= key_start;
- reg key_st_r; //每个时钟周期的上升沿将low_sw信号锁存到low_sw_r中
- always @ ( posedge clk or negedge rst )
- if (!rst) key_st_r <= 1'b1;
- else key_st_r <= key_st;
- //当寄存器key_rst由1变为0时,led_an的值变为高,维持一个时钟周期
- wire key_start_an = key_st_r & ( ~key_st);
- reg led1;
- //reg flag;
- always @ (posedge clk or negedge rst)
- if (!rst)
- begin
- led1 <= 1'b0;
- //flag <= 1'b0;
- end
- else if((postphone==10'd60)||(postphone==10'd190)||(postphone==10'd280)||(postphone==10'd450)||(postphone==10'd650)||(postphone==10'd750)||(postphone==10'd900))//(postphone==9'd150)&&(flag == 1'b0)
- begin
- led1 <= 1'b1;
- //flag <= 1'b1;
- end
- else if ( led_ctrl)
- led1 <=1'b0; //led1 <= ~led1 某个按键值变化时,LED将做亮灭翻转
- assign led = led1;//assign led = led1 ? 1'b1 : 1'b0; //LED翻转输出
-
- reg[12:0] respone;//数值显示
- always@(posedge clk or negedge rst)
- if(!rst)
- begin
- respone<=13'd0;
- end
- else if(led1 ==1'b1)
- begin
- if(cnt==19'd500000)
- respone <= respone+1'b1;
- end
- else if(key_start_an)
- respone<=13'd0;
- always@(posedge clk or negedge rst)//数码管扫描模块
- begin
- if(!rst)
- cnt_scan<=16'd0;
- else
- cnt_scan<=cnt_scan+1'b1;
- end
- always @(cnt_scan)
- begin
- case(cnt_scan[15:13])
- 3'b000 :
- en = 4'b1110;//位选低电平有效
- 3'b001 :
- en = 4'b1101;
- 3'b010 :
- en = 4'b1011;
- 3'b011 :
- en = 4'b0111;
- default :
- en = 4'b1110;
- endcase
- end
- always@(en) //对应COM信号给出各段数据
- begin
- case(en)
- 4'b1110:
- dataout_buf=20*respone%10000/1000;
- 4'b1101:
- dataout_buf=20*respone%1000/100;
- 4'b1011:
- dataout_buf=20*respone%100/10;
- 4'b0111:
- dataout_buf=20*respone%10;
- default:;
- endcase
- end
- always@(dataout_buf)
- begin
- case(dataout_buf)
- 4'b0000:
- dataout=8'b1100_0000;////共阴0x3f,
- 4'b0001:
- dataout=8'b1111_1001;//0x06,
- 4'b0010:
- dataout=8'b1010_0100;//0x5b,
- 4'b0011:
- dataout=8'b1011_0000;//0x4f,
- 4'b0100:
- dataout=8'b1001_1001;//0x66,
- 4'b0101:
- dataout=8'b1001_0010;//0x6d,
- 4'b0110:
- dataout=8'b1000_0010;//0x7d,
- 4'b0111:
- dataout=8'b1111_1000;//0x07,
- 4'b1000:
- dataout=8'b1000_0000;//0x7f,
- 4'b1001:
- dataout=8'b1001_1000;//0x6f,
- default:;
- endcase
- end
- endmodule
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