Verilog设计一个具有时、分、秒计时的电子钟电路,按24小时制计 时。要求: (1)准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间; (2)具有分、时校正功能,校正输入脉冲频率为1Hz; 的仿真波形
时间: 2023-07-10 11:43:37 浏览: 85
好的,我会尽力回答你的问题。
首先,我们需要使用Verilog语言编写一个时钟模块。该模块将具有三个计数器,分别用于计时小时、分钟和秒钟。每个计数器都将由一个时钟输入触发,以确保准确计时。
以下是一个可能的Verilog代码示例:
```verilog
module clock (
input clk, // 时钟信号
input rst, // 复位信号
input inc_min, // 分钟增量信号
input inc_hr, // 小时增量信号
output reg [23:0] time // 当前时间
);
reg [3:0] sec; // 秒计数器
reg [5:0] min; // 分钟计数器
reg [4:0] hr; // 小时计数器
// 初始化计数器
initial begin
sec = 0;
min = 0;
hr = 0;
end
// 每当时钟信号上升沿触发时,秒计数器加1
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
sec <= 0;
end else begin
if (sec == 59) begin
sec <= 0;
min <= min + 1;
end else begin
sec <= sec + 1;
end
end
end
// 每当分钟计数器达到59时,小时计数器加1
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
min <= 0;
end else begin
if (min == 59) begin
min <= 0;
hr <= hr + 1;
end else begin
min <= min + 1;
end
end
end
// 每当小时计数器达到23时,小时计数器清零
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
hr <= 0;
end else begin
if (hr == 23) begin
hr <= 0;
end else begin
hr <= hr + 1;
end
end
end
// 当增量信号为高电平时,对应的计数器加1
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
// Do nothing
end else begin
if (inc_min) begin
min <= min + 1;
end
if (inc_hr) begin
hr <= hr + 1;
end
end
end
// 输出当前时间
always @(sec or min or hr) begin
time = {hr, min, sec};
end
endmodule
```
该代码中,我们使用了三个计数器 `sec`、`min` 和 `hr`,分别用于计时秒、分和时。在每个时钟上升沿触发时,秒计数器加1。当秒计数器达到59时,它将被重置为0,并将分钟计数器加1。当分钟计数器达到59时,它将被重置为0,并将小时计数器加1。当小时计数器达到23时,它将被重置为0。
另外,我们还添加了两个输入信号 `inc_min` 和 `inc_hr`,用于对分钟和小时进行手动校正。当 `inc_min` 信号为高电平时,分钟计数器将加1。当 `inc_hr` 信号为高电平时,小时计数器将加1。
最后,我们将 `hr`、`min` 和 `sec` 组合在一起,形成一个 `time` 输出,以便于数字形式显示当前时间。
为了仿真这个电子钟电路,我们可以使用Verilog仿真工具,如ModelSim。我们需要创建一个测试台,以提供时钟信号、复位信号和校正信号。以下是该测试台的一个可能的Verilog代码示例:
```verilog
module clock_tb;
reg clk;
reg rst;
reg inc_min;
reg inc_hr;
wire [23:0] time;
clock uut (
.clk(clk),
.rst(rst),
.inc_min(inc_min),
.inc_hr(inc_hr),
.time(time)
);
// 时钟信号:1Hz
initial begin
clk = 0;
forever #50000000 clk = ~clk;
end
// 复位信号:初始时钟为0
initial begin
rst = 1;
#10 rst = 0;
end
// 校正信号:每隔10秒钟增加1分钟,每隔1分钟增加1小时
initial begin
inc_min = 0;
inc_hr = 0;
#100000000 inc_min = 1;
#600000000 inc_hr = 1;
end
endmodule
```
该测试台中,我们使用了一个时钟信号 `clk`,每隔1秒钟上升沿一次。我们还添加了一个复位信号 `rst`,用于在初始时钟为0时对电子钟进行复位。最后,我们使用 `inc_min` 和 `inc_hr` 信号,每隔10秒钟增加1分钟,每隔1分钟增加1小时。
在ModelSim中,我们可以创建一个新的工程,并将时钟模块和测试台添加到该工程中。然后,我们可以运行仿真,以获取数字形式显示的当前时间和校正结果的波形图。
希望这个回答能够帮助你!