篮球比赛倒计时器 Verilog Quartus

名称：篮球比赛倒计时器 Verilog Quartus

软件：Quartus

语言：Verilog

开发板/平台：Cyclone IV FPGA开发板

功能介绍

本项目使用Verilog实现篮球比赛计时器，适合在Cyclone IV FPGA开发板上进行验证。系统以20 MHz时钟为基础，通过分频生成1 Hz计时节拍，在数码管上显示剩余时间，并提供开始/继续、暂停、复位清零和置数等操作。计时结束时，LED输出闪烁报警信号，便于现场观察比赛时间状态。 工程顶层模块为Basketball，内部连接fenping分频模块、jishi倒计时模块和display_num数码管显示模块。输入端包含计时控制及score_1、change等比赛相关接口，输出端提供LED报警和两位数码管段码HEX1、HEX2。完整Quartus工程、Verilog源文件、管脚配置以及仿真工程文件均已整理，可直接用于学习、编译和硬件下载。

运行环境

开发语言：Verilog 开发软件：Quartus 目标硬件：Cyclone IV FPGA开发板 输入时钟：20 MHz 显示接口：HEX1、HEX2两位数码管 报警接口：LED 工程包含QSF管脚约束文件、Verilog源代码、原理图文件及仿真相关文件。

设计思路

设计采用分层模块化结构，将篮球比赛计时功能拆分为时钟分频、倒计时控制和数码管显示三个部分。顶层Basketball模块接收20 MHz时钟以及复位、置数、开始、暂停、计分和场地交换等控制信号，并把各功能模块连接起来，形成完整的比赛计时控制通路。 fenping模块将输入时钟转换为1 Hz计时节拍，jishi模块依据该节拍完成倒计时、启动/继续、暂停、复位和置数控制，并在计时结束或需要提示时驱动LED闪烁报警。display_num模块把剩余秒数转换为十位和个位数码管段码，通过HEX1、HEX2实时显示比赛时间。工程同时保留了score_1和change等比赛控制接口，便于在实际开发板上扩展计分和半场切换逻辑。

模块结构

顶层Basketball负责系统接口和模块互连；fenping模块完成输入时钟到1 Hz计时节拍的分频；jishi模块实现倒计时状态控制、置数、复位、启动、暂停及LED报警；display_num模块将second_time剩余秒数译码为HEX1和HEX2两组数码管输出。工程还包含Quartus原理图与仿真文件，便于查看层次连接和进行时序验证。

开发板验证

项目已在 Cyclone IV FPGA开发板上完成验证，工程提供了对应的管脚约束与开发板实物图。下载配置后，可通过按键控制倒计时启动、暂停、复位、置数及半场交换，LED提供闪烁报警，HEX1和HEX2数码管显示剩余秒数。

仿真图/仿真说明/设计文档图片

工程提供display_num.vwf、Basketball.vwf、Basketball_qsim.sim.vwf等仿真工程文件，以及Quartus仿真结果报告，可用于观察倒计时控制和数码管显示信号的变化。

部分代码

以下展示顶层模块 Basketball 的部分代码，完整源码请下载压缩包查看。

module Basketball(
input clk_in,//20M
input reset_p,//复位清零
input load_p,//置数
input start,//开始、继续
input stop,//暂停

input score_1,
input change,//半场交换场地
output LED,//闪烁报警
//数码管显示输出十位个位
output reg[7:0] HEX1,
output reg[7:0] HEX2
    );

wire clk_1Hz;
wire [7:0] second_time;//秒
//100M分频到1hz
fenping i_fenping(
. clk_in(clk_in),
. clk_1Hz(clk_1Hz)//1Hz
);

//倒计时模块
jishi i_jishi(
. clk_in(clk_in),
. clk_1Hz(clk_1Hz),
. load_p(load_p),//置数
. reset_p(reset_p),//复位
. start(start),//开始
. stop(stop),//暂停
. LED(LED),//闪烁报警
. second_time(second_time)//秒
);

//显示模块
display_num i_display_num(
. clk(clk_in),
. second_time(second_time),//秒
//数码管显示输出十位个位
. HEX1(HEX1),
. HEX2(HEX2)
);

endmodule

代码文件（付费下载）