verilog hdl设计 4 个独立按键（ KEY3，KEY2，KEY1，KEY0）的按键检测电路，并在数码管上显示 对应按键的键值（ 3~0），无键按下时，数码管不显示(灭掉)。

以下是该电路的Verilog HDL代码实现：

module key_detector(
    input [3:0] KEY,
    output reg [3:0] LED
);

always @(*) begin
    case (KEY)
        4'b0001: LED = 4'b0011;
        4'b0010: LED = 4'b0010;
        4'b0100: LED = 4'b0001;
        4'b1000: LED = 4'b0000;
        default: LED = 4'b0000;
    endcase
end

endmodule

其中，KEY是4个独立按键的输入，LED是对应按键键值的输出。在always块中，使用case语句对输入的KEY进行判断，根据不同的KEY值输出对应的LED值。如果没有按键按下，则LED输出全0，此时数码管不显示任何内容。

相关问题

基于Verilog HDL实现一个由三个按键控制的计数器，三个按键分别控制加1，加10，加100，计数值在6位7段数码管上以十进制形式显示，按复位键清零，第一位有效数字左侧的0不显示，例如1000不能显示为001000

以下是基于Verilog HDL实现的代码：

module counter(
    input clk, // 时钟信号
    input rst, // 复位信号
    input key1, // 加1按键
    input key2, // 加10按键
    input key3, // 加100按键
    output reg [5:0] digit1, // 个位
    output reg [5:0] digit2, // 十位
    output reg [5:0] digit3, // 百位
    output reg [5:0] digit4, // 千位
    output reg [5:0] digit5, // 万位
    output reg [5:0] digit6 // 十万位
);

reg [19:0] cnt; // 计数器
reg [2:0] state; // 状态机状态

always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin // 复位
        cnt <= 0;
        state <= 3'b000;
    end else begin
        case (state)
            3'b000: // 初始状态
                begin
                    digit1 <= 6'b111111;
                    digit2 <= 6'b111111;
                    digit3 <= 6'b111111;
                    digit4 <= 6'b111111;
                    digit5 <= 6'b111111;
                    digit6 <= 6'b000001;
                    state <= 3'b001; // 转到状态1
                end
            3'b001: // 等待按键状态
                begin
                    if (key1) begin // 按下加1按键
                        cnt <= cnt + 1;
                        state <= 3'b010; // 转到状态2
                    end else if (key2) begin // 按下加10按键
                        cnt <= cnt + 10;
                        state <= 3'b010; // 转到状态2
                    end else if (key3) begin // 按下加100按键
                        cnt <= cnt + 100;
                        state <= 3'b010; // 转到状态2
                    end else begin // 没有按键按下
                        state <= 3'b001; // 继续等待按键
                    end
                end
            3'b010: // 显示计数值状态
                begin
                    digit1 <= (cnt % 10 == 0 && cnt < 100000) ? 6'b111111 : 6'b000001;
                    digit2 <= (cnt % 100 == 0 && cnt < 100000) ? 6'b111111 : ((cnt / 10) % 10 == 0 && cnt < 10000) ? 6'b111111 : ((cnt / 10) % 10 > 0 || cnt >= 1000) ? 6'b000001 : 6'b111111;
                    digit3 <= (cnt % 1000 == 0 && cnt < 100000) ? 6'b111111 : ((cnt / 100) % 10 == 0 && cnt < 10000) ? 6'b111111 : ((cnt / 100) % 10 > 0 || cnt >= 100) ? 6'b000001 : 6'b111111;
                    digit4 <= (cnt % 10000 == 0 && cnt < 100000) ? 6'b111111 : ((cnt / 1000) % 10 == 0 && cnt < 10000) ? 6'b111111 : ((cnt / 1000) % 10 > 0 || cnt >= 10) ? 6'b000001 : 6'b111111;
                    digit5 <= (cnt % 100000 == 0 && cnt < 100000) ? 6'b111111 : ((cnt / 10000) % 10 == 0 && cnt < 10000) ? 6'b111111 : ((cnt / 10000) % 10 > 0) ? 6'b000001 : 6'b111111;
                    digit6 <= (cnt >= 100000) ? 6'b000001 : 6'b111111;
                    state <= 3'b001; // 转到状态1
                end
        endcase
    end
end

endmodule

说明：

- `cnt` 是一个 20 位的计数器，记录当前的计数值。
- `state` 是一个 3 位的状态机状态，用于控制计数器的行为。
- 当复位信号 `rst` 为 1 时，清零计数器和状态机状态。
- 当状态机处于初始状态 000 时，初始化数码管的显示，然后转到等待按键状态 001。
- 当状态机处于等待按键状态 001 时，检测按键的状态，如果有按键按下则转到显示计数值状态 010。
- 当状态机处于显示计数值状态 010 时，根据计数器的值更新数码管的显示，然后转到等待按键状态 001。
- 在显示计数值状态中，根据计数器的值判断每一位需要显示的数字。如果该位的数字为 0，且在该位左侧还有更高位不为 0，则该位不显示；否则该位显示 0。如果该位的数字不为 0，则该位显示该数字。

需要注意的是，这个计数器的实现并没有消除按键的抖动问题，为了更好的用户体验，还需要加入按键去抖电路。同时，为了保证数码管的显示稳定，还需要加入数码管扫描的时序控制。

建立工程矩阵键盘4x4显示，采用反转法检测形式，编写代码完成4x4按键控制数码管显示数字1~16效果。

以下是一个基于Verilog HDL的例子代码，实现了使用4x4矩阵键盘控制数码管显示数字1~16的功能，并采用反转法检测形式：

// 定义数码管模块
module LED(
    input [3:0] data, // 数字输入
    output reg [6:0] led // 数码管显示
);
    always @(*) begin
        case (data)
            4'd0: led = 7'b1000000; // 数码管显示数字0
            4'd1: led = 7'b1111001; // 数码管显示数字1
            4'd2: led = 7'b0100100; // 数码管显示数字2
            4'd3: led = 7'b0110000; // 数码管显示数字3
            4'd4: led = 7'b0011001; // 数码管显示数字4
            4'd5: led = 7'b0010010; // 数码管显示数字5
            4'd6: led = 7'b0000010; // 数码管显示数字6
            4'd7: led = 7'b1111000; // 数码管显示数字7
            4'd8: led = 7'b0000000; // 数码管显示数字8
            4'd9: led = 7'b0010000; // 数码管显示数字9
            4'd10: led = 7'b0001000; // 数码管显示数字A
            4'd11: led = 7'b0000011; // 数码管显示数字B
            4'd12: led = 7'b1000110; // 数码管显示数字C
            4'd13: led = 7'b0100001; // 数码管显示数字D
            4'd14: led = 7'b0000110; // 数码管显示数字E
            4'd15: led = 7'b0001110; // 数码管显示数字F
            default: led = 7'b1111111; // 不可识别的数字，数码管不显示
        endcase
    end
endmodule

// 定义矩阵键盘模块
module Keypad(
    input [3:0] rows, // 行输入
    output reg [3:0] cols, // 列输出
    output reg [3:0] key // 检测到的按键
);
    reg [3:0] rows_prev; // 上一次行输入
    reg [3:0] cols_prev; // 上一次列输出
    reg [3:0] key_prev; // 上一次检测到的按键

    always @(*) begin
        // 行扫描
        for (i = 0; i < 4; i = i + 1) begin
            if (rows[i] == 1 && rows_prev[i] == 0) begin
                cols_prev = cols;
                cols[i] = 0;
            end
        end

        // 列扫描
        for (i = 0; i < 4; i = i + 1) begin
            if (cols[i] == 0 && cols_prev[i] == 1) begin
                key_prev = key;
                key = i * 4 + rows;
            end
        end

        rows_prev = rows;
    end
endmodule

// 定义顶层模块
module Top(
    input clk, // 时钟输入
    input rst, // 复位输入
    input [3:0] rows, // 行输入
    output reg [6:0] led // 数码管显示
);
    reg [3:0] cols; // 列输出
    reg [3:0] key; // 检测到的按键
    reg [3:0] data; // 数字输入

    // 实例化数码管模块
    LED led_inst(
        .data(data),
        .led(led)
    );

    // 实例化矩阵键盘模块
    Keypad keypad_inst(
        .rows(rows),
        .cols(cols),
        .key(key)
    );

    always @(posedge clk) begin
        if (rst == 1) begin
            data <= 4'd1; // 初始数字为1
        end else begin
            if (key != 4'b0000 && key != key_prev) begin // 有按键按下且不是重复按下
                data <= key; // 数字输入为按下的按键值
            end
        end
    end
endmodule

该代码中，顶层模块`Top`实例化了数码管模块`LED`和矩阵键盘模块`Keypad`，通过时钟和复位信号控制数码管显示和矩阵键盘检测。

在顶层模块的时钟处理部分，当检测到有按键按下且不是重复按下时，将按键值作为数字输入，并传递给数码管模块进行显示。

需要注意的是，该代码仅为示例代码，实际应用中需要根据具体硬件平台和需求进行修改和优化。