verilog仿真设计一个数字秒表,其计时范围从000.0-999.9秒,使用四位数码管显示。复位开关可以在任何情况下使用,即使在计时过程中,只要按一下复位开关,秒表就清零。具有启停开关,即按一下启停开关,启动计数器开始计时,再按一下启停开关则停止计时。再按一下启停开关从上次停止的时间继续计时,如此反复。
时间: 2024-03-25 22:35:48 浏览: 186
好的,以下是Verilog代码:
```
module stopwatch(
input clk,
input rst,
input start_stop,
output reg [3:0] anode,
output reg [7:0] cathode
);
reg [19:0] count;
reg [3:0] sec1, sec2, sec3, sec4;
reg [1:0] state; // 0-停止状态,1-计时状态,2-暂停状态
reg [1:0] last_state; // 上一次的状态
reg [1:0] last_digit; // 上一次显示的数字的位数
assign cathode = {~sec4, ~sec3, ~sec2, ~sec1}; // 数码管的编码
always @(*) begin
case(state)
2'b00: begin // 停止状态
sec1 = 4'b0000;
sec2 = 4'b0000;
sec3 = 4'b0000;
sec4 = 4'b0000;
end
2'b01: begin // 计时状态
sec1 = count[3:0];
sec2 = count[7:4];
sec3 = count[11:8];
sec4 = count[15:12];
end
2'b10: begin // 暂停状态
case(last_digit)
2'b00: begin
sec1 = count[3:0];
sec2 = count[7:4];
sec3 = count[11:8];
sec4 = count[15:12];
end
2'b01: begin
sec1 = 4'b0000;
sec2 = 4'b0000;
sec3 = 4'b0000;
sec4 = count[15:12];
end
2'b10: begin
sec1 = 4'b0000;
sec2 = 4'b0000;
sec3 = count[11:8];
sec4 = count[15:12];
end
2'b11: begin
sec1 = 4'b0000;
sec2 = count[7:4];
sec3 = count[11:8];
sec4 = count[15:12];
end
endcase
end
endcase
end
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst) begin // 复位
count <= 20'b0;
state <= 2'b00;
last_state <= 2'b00;
last_digit <= 2'b00;
end else begin
if(start_stop) begin // 启停开关
if(last_state == 2'b00) begin // 从停止状态开始计时
count <= 20'b0;
state <= 2'b01;
last_digit <= 2'b00;
end else if(last_state == 2'b01) begin // 停止计时
state <= 2'b10;
last_digit <= 2'b00;
end else begin // 继续计时
state <= 2'b01;
end
end
last_state <= state;
if(state == 2'b01) begin // 计时状态
count <= count + 1;
end else if(state == 2'b10) begin // 暂停状态
case(last_digit)
2'b00: count[3:0] <= sec1;
2'b01: count[7:4] <= sec2;
2'b10: count[11:8] <= sec3;
2'b11: count[15:12] <= sec4;
endcase
last_digit <= last_digit + 1;
if(last_digit == 2'b11) begin
last_digit <= 2'b00;
end
end
end
end
always @(posedge clk) begin
if(state == 2'b00) begin
anode <= 4'b1110;
end else if(state == 2'b01) begin
anode <= 4'b1101;
end else if(state == 2'b10) begin
anode <= 4'b1011;
end else begin // 不可能发生的情况,用来消除警告
anode <= 4'b1111;
end
end
endmodule
```
这个代码模拟了一个数字秒表,使用了一个计数器来计时,使用了四个数码管来显示时间。其中,`sec1` 表示秒表的个位秒数,`sec2` 表示秒表的十位秒数,依此类推。`state` 表示秒表的状态,`last_state` 表示上一次的状态,`last_digit` 表示上一次显示的数字的位数。
在 `always @(*)` 块中,根据当前的状态选择要显示的数字。在停止状态下,所有数码管都显示0。在计时状态下,四个数码管分别显示秒表的个位秒数、十位秒数、百位秒数和千位秒数。在暂停状态下,根据上一次显示的数字的位数选择要显示的数字。
在 `always @(posedge clk or posedge rst)` 块中,根据复位和启停开关的状态更新计数器和秒表状态。在启停开关按下时,如果上一次的状态是停止状态,则从0开始计时,否则如果上一次的状态是计时状态,则暂停计时,否则继续计时。在暂停状态下,根据上一次显示的数字的位数更新计数器。
在 `always @(posedge clk)` 块中,根据当前的状态选择要显示的数码管。
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