如何使用Verilog语言设计一个60秒计数器

在Verilog语言中设计一个60秒计数器通常会涉及到时钟循环、预置位和复位信号以及计数状态机的概念。下面是一个简化的步骤描述：

1. 定义模块：首先，你需要创建一个名为`timer_60s`的模块，并声明输入时钟（clk）、预置位（pre）和复位（rst）信号，以及输出计数器的状态（count）。

module timer_60s (
    input wire clk,
    input wire pre,
    input wire rst,
    output reg [5:0] count
);

2. 初始化：由于需要60秒，你可以设置初始计数值为0，当复位信号有效时，清零计数器。

always @(posedge rst or posedge clk) begin
    if (rst) begin
        count <= 0;
    end else if (pre) begin
        // 当预置位有效时，开始下一周期计数
        count <= count + 1'b1;
    end
end

3. 定义计数范围：由于60秒等于60分钟，可以使用二进制表示，即2^5次循环（因为60 = 2^5）。当达到最大值（31）时，计数溢出回零，并在下一个预置位触发下继续计数。

always @(posedge clk) begin
    if (count == 31) begin
        count <= 0;  // 溢出时将计数器重置为0
    end
end

4. 结构化设计：为了更好地组织代码，你可以使用结构体来包含上述逻辑，并在主文件中实例化它。

module top;
    timer_60s timer_instance (
        .clk(clk),
        .pre(pre),
        .rst(rst),
        .count(count_out)
    );
endmodule