胡一丁，隋丽颖，刘肖楠，指导老师：何英昊

（大连理工大学城市学院，辽宁大连，116000）

0 引言

在科技高度发展的今天，随着大规模集成电路和计算机的发展，现代电子设计的方法与技术也在不断发生变化。目前，比较有效的电子设计方法是将板卡设计、可编程逻辑设计和软件开发融合在一起。而且，计算机的应用与发展已经在人们的日常生活中逐渐崭露头角。大多数电子产品多是由计算机电路组成，本次设计的课题就是基于计算机电路的时钟脉冲信号、状态控制等原理设计出的数字跑表。跑表是体育比赛中常用的计时仪器，所以对时间的精确度很高。

1 系统设计

1.1 总体设计

基于前面的分析，课题数字跑表设计由FPGA器件完成按键控制、数字的显示等核心数字电路的功能。设计数字跑表，令它通过两个按键来控制计时的开始和结束，一个是清0控制按键，用于设置跑表为初始零状态；另一个是开始/停止控制按键，在清0控制按键无效的时候，按一下开始/停止键则计时器开始计时，再按一下则暂停计时，再按一下则继续计时。数字跑表总体设计框图如图1所示。

图1 数字跑表的流程框图

1.2 各部分模块设计

根据此设计流程，我们可以将数字跑表的设计分为三个主要部分：

（1）分频

首先根据FPGA器件的基础时钟，进行时钟的设计，将器件自带的时钟频率进行分频，分频成为课题数字跑表所需的时钟信号，课题要求输入时钟频率为100Hz，100Hz=0.01s，使其满足数字跑表计时精度为10ms的要求，我们已知的FPGA器件上自带的时钟信号为50MHz。……