使用Verilog HDL设计篮球24S计时器,已知计数时钟频率1Hz,循环计数,并用数码管监控计数,并显示计数结果。
时间: 2024-02-24 18:00:17 浏览: 30
好的,这是一个比较具体的Verilog HDL设计问题,我尽力回答。
首先,我们需要定义计数器的宽度,由于我们需要计时24秒,所以计数器的宽度应该至少为5位,因为 $2^5=32$,可以计数32个时钟周期,我们可以设置计数器为6位,这样可以有一定的余量。
接下来,我们需要定义输入和输出端口,输入端口应该有一个时钟信号,和一个复位信号(当复位信号为 1 时,计数器清零),输出端口应该有一个 6 位计数器值,和一个数码管控制信号(我们可以使用共阴数码管,控制信号为 0 表示该位需要点亮)。
接着,我们需要编写计数器的逻辑代码,我们可以使用 always @ (posedge clk) 的结构来实现,在时钟上升沿的时候进行计数,并根据计数值来控制数码管的输出状态。具体的代码如下:
```verilog
module basketball_timer(
input clk, // 1Hz 时钟信号
input rst, // 复位信号
output [5:0] count, // 6 位计数器值
output [3:0] seg_ctrl // 数码管控制信号
);
reg [5:0] cnt; // 计数器寄存器
assign seg_ctrl = ~{1'b1, cnt}; // 数码管控制信号,使用共阴数码管
assign count = cnt; // 计数器值输出
always @ (posedge clk) begin
if(rst) begin // 复位信号为 1 时,计数器清零
cnt <= 6'b0;
end else begin // 否则进行计数
if(cnt == 6'b111111) begin // 达到最大值时,清零
cnt <= 6'b0;
end else begin // 否则加 1
cnt <= cnt + 1;
end
end
end
endmodule
```
最后,我们需要编写一个测试模块,来模拟时钟和复位信号,并通过仿真验证计数器的正确性。具体的代码如下:
```verilog
module basketball_timer_test();
reg clk, rst;
wire [5:0] count;
wire [3:0] seg_ctrl;
basketball_timer timer(
.clk(clk),
.rst(rst),
.count(count),
.seg_ctrl(seg_ctrl)
);
initial begin
clk = 1'b0;
rst = 1'b1;
#10 rst = 1'b0;
end
always #10 clk = ~clk; // 1Hz 时钟信号
endmodule
```
这样,我们就完成了篮球24S计时器的Verilog HDL设计。
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