电子表verilog

本文详细介绍了如何使用Verilog硬件描述语言设计并实现一个电子表的功能,包括时间显示、定时器设置等模块,同时探讨了时序逻辑和组合逻辑在设计中的应用。

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  1 //电子表的设计包括正常计时模块,LED显示模块,定时报警模块,校时模块,秒表模块。
  2 //(1)正常计时模块clock
  3 module clock(clk,rst,clock_en,second,minute,hour);
  4 input clk,rst,clock_en;
  5 output[5:0]second,minute,hour;
  6 reg[5:0]second,minute,hour;
  7 always@(posedge clk or negedge rst or posedge clock_en)
  8 if(!rst)
  9 begin
 10 second<=0;  minute<=0;  hour<=0;
 11 end
 12 else if(clock_en)
 13 begin
 14 if(second==59)
 15    begin
 16    minute<=minute+1;
 17    second<=0;
 18    end
 19 else if(minute==59)
 20    begin
 21    hour<=hour+1;
 22    minute<=0;
 23     end
 24 else if(hour==23)
 25    hour<=0;
 26 else
 27 second<=second+1;
 28 end
 29 endmodule
30 //(2)LED显示模块LED_display 31 module LED_display(data,high,low); 32 input[5:0]data; 33 output[7:0]high,low; 34 reg[7:0]high,low; 35 reg[3:0]out_h,out_l; 36 always@(data) 37 begin 38 out_h<=data/10; 39 out_l<=data; 40 end 41 always@(out_l) 42 case(out_l) 43 4'b0000:low<=8'b00000000; 44 4'b0001:low<=8'b01100000; 45 4'b0010:low<=8'b11011010; 46 4'b0011:low<=8'b11110010; 47 4'b0100:low<=8'b01100110; 48 4'b0101:low<=8'b10110110; 49 4'b0110:low<=8'b10111110; 50 4'b0111:low<=8'b11100000; 51 4'b1000:low<=8'b11111110; 52 4'b1001:low<=8'b11110110; 53 default:low<=8'b00000000; 54 endcase 55 56 always@(out_h) 57 case(out_h) 58 4'b0000:high<=8'b00000000; 59 4'b0001:high<=8'b01100000; 60 4'b0010:high<=8'b11011010; 61 4'
摘 要:Verilog是广泛应用的硬件描述语言,可以用在硬件设计流程的建模、综合和模拟等多个阶段。随着硬件设计规模的不断扩大,应用硬件描述语言进行描述的CPLD结构,成为设计专用集成电路和其他集成电路的主流。通过应用Verilog HDL对多功能电子钟的设计,达到对Verilog HDL的理解,同时对CPLD器件进行简要了解。 本文的研究内容包括: 对Altera公司Flex 10K系列的EPF10K 10简要介绍,Altera公司软件Max+plusⅡ简要介绍和应用Verilog HDL对多功能电子钟进行设计。 关键词:多功能电子钟;硬件描述语言 Abstract:Verilog is the most widely used hardware description language.It can be used to the modeling, synthesis, and simulation stages of the hardware system design flow. With the scale of hardware design continually enlarging, describing the CPLD with HDL become the mainstream of designing ASIC and other IC.To comprehend Verilog HDL and get some knowledge of CPLD device, we design a block with several functions with Verilog HDL. This thesis is about to discuss the above there aspects: Introduce the EPF10K 10 of Flex 10K series producted by Altera Corporation simply. the software Max+plusⅡ,Design the block with several functions with Verilog HDL. Keywords: block with several functions; hardware description language ******************************************* 目  录 1 引言 2 1.1课题的背景、目的 2 1.2 课题设计环境 2 2 EPF10K 10相关说明及VERILOG HDL简介 2 2.1 EPF10K 10相关说明 2 2.2 VERILOG HDL硬件描述语言简介 4 3应用VERILOG HDL描述的多功能电子钟 5 3.1功能描述 5 3.2 源程序 6 3.3模块仿真 13 4 应用VERILOG HDL描述的多功能电子钟功能模块及仿真 15 4.1 计时模块 15 4.2 闹铃设置模块 17 4.3 校时模块 19 4.4 秒表功能模块 22 4.5 整点报时模块 25 4.6 闹铃屏蔽及响铃功能 27 4.7 秒表提示铃声功能 28 5结束语 30 6致谢 30 参考文献 31
### 关于用Verilog进行电子秒表设计的课程资料 #### 设计概述 在嵌入式系统领域,数字秒表是一个常见的应用。本教程将详细介绍如何使用FPGA和Verilog硬件描述语言来设计一个简单的数字秒表[^3]。 #### 主要模块划分 为了实现完整的功能,整个秒表可以分为以下几个主要部分: - **顶层模块**:负责连接各个子模块以及外部接口。 - **时钟分频器**:接收来自晶振的高频时钟信号(如50 MHz),经过多次除法运算后输出较低频率的工作时钟给其他组件使用[^2]。 - **计数器单元**:包括百分秒、秒、分钟三个级别的独立计数器;当低级单位达到上限时会向更高级别发送进位脉冲[^4]。 - **显示驱动程序**:处理从内部寄存器读取的数据并通过特定算法转换成适合LED显示器的形式输出到外界可见区域[^5]。 #### Verilog代码实例 下面给出的是简化版的部分核心逻辑实现: ```verilog // 定义参数常量 parameter CLK_FREQ = 50_000_000; // 输入时钟频率为50Mhz parameter SEC_CLK_DIVIDER = (CLK_FREQ / 100); // 将其分成100Hz作为秒更新速率的基础 module stopwatch ( input wire clk, output reg [7:0] sec, min, ... ); reg [SEC_CLK_DIVIDER_WIDTH-1:0] counter; wire slow_clk; always @(posedge clk or negedge rst_n) begin : proc_divider if (!rst_n) counter <= 0; else if (counter == SEC_CLK_DIVIDER - 1) counter <= 0; else counter <= counter + 1'b1; end assign slow_clk = (counter == SEC_CLK_DIVIDER - 1); // 秒计数器 always @(posedge slow_clk or negedge rst_n) begin : proc_seconds if (!rst_n) sec <= 8'd0; else if (sec >= 9'h59 && ena_sec) sec <= 8'd0; else if (ena_sec) sec <= sec + 1; end // 分钟计数器 always @(posedge carry_from_secs or negedge rst_n) begin : proc_minutes if (!rst_n) min <= 8'd0; else if (min >= 9'h59 && ena_min) min <= 8'd0; else if (ena_min) min <= min + 1; end ... endmodule ``` 此段代码展示了基本的时间分割机制以及两个不同级别时间单位之间的相互作用方式。实际项目可能还需要考虑更多细节比如暂停/继续按钮的支持等功能扩展。
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