用Verilog设计一个异步清除十进制加法计数器,并画出波形图
时间: 2024-10-19 07:04:18 浏览: 38
异步十进制加法计数器(上升沿触发)(D)(设计方案1).zip
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在Verilog语言中,设计一个异步清零的十进制加法计数器通常需要以下几个步骤:
1. **模块定义**:首先定义一个名为`decimal_counter`的模块,它接受一个输入信号`clk`(时钟),一个清零信号`reset`,以及两个进位输入`carry_in`和两个数据输入`data_in`。
```verilog
module decimal_counter(
input wire clk,
input wire reset,
input wire [9:0] data_in,
output reg [9:0] count_out,
input wire carry_in
);
```
2. **状态机描述**:计数器可以采用4位(因为十进制最多有10个状态)的状态机,每个状态代表一个二进制位。异步清零意味着计数会在`reset`信号高电平时复位到初始状态。
3. **状态转换规则**:当`clk`上升沿到来时,如果当前不是最高位(即除了LSB外其他位都是0),则`count_out`按照`data_in`更新;如果最高位是1,则加上`carry_in`。
4. **模块内部结构**:你可以使用`case`语句来表示状态转移和输出计算。例如:
```verilog
always @(posedge clk or negedge reset) begin
if (reset) begin
count_out <= 0; // 清零
end else begin
case (count_out)
9'b0000_0000: begin
count_out <= count_out + data_in[0];
end
...
default: begin
count_out <= count_out + 1'b1; // 如果所有低字节都满,加1
end
endcase
end
end
```
5. **添加清零操作**:在适当的时候(比如`count_out == 10`时),将计数值回置为0。
6. **波形图**:为了查看波形,你需要使用Verilog仿真工具如ModelSim、Xilinx ISE等,提供一组测试输入并在波形视图中观察`clk`, `reset`, `data_in`, 和`count_out`的变化情况。
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