Verilog设计一个12进制计数器,需要在数码管上显示计数值两位数00-11,时钟脉冲通过按键开关设计,电路的输入信号en进行清零。写出源程序、仿真程序,并注释每一句,要求写出管脚配置。
时间: 2024-03-22 17:39:48 浏览: 12
以下是Verilog设计一个12进制计数器的源程序:
```
module counter(
input clk, // 时钟信号
input en, // 清零信号
output reg [3:0] count, // 计数器输出
output reg [6:0] display // 数码管显示输出
);
reg [3:0] next_count; // 计数器下一个状态
// 12进制计数器
always @ (posedge clk or negedge en) begin
if (~en) // 清零信号
next_count <= 4'b0000;
else if (count == 4'hB) // 计数到11后回到0
next_count <= 4'b0000;
else
next_count <= count + 1; // 计数器加1
end
// 数码管显示
always @ (count) begin
case (count)
4'h0: display <= 7'b1000000; // 数字0
4'h1: display <= 7'b1111001; // 数字1
4'h2: display <= 7'b0100100; // 数字2
4'h3: display <= 7'b0110000; // 数字3
4'h4: display <= 7'b0011001; // 数字4
4'h5: display <= 7'b0010010; // 数字5
4'h6: display <= 7'b0000010; // 数字6
4'h7: display <= 7'b1111000; // 数字7
4'h8: display <= 7'b0000000; // 数字8
4'h9: display <= 7'b0010000; // 数字9
4'hA: display <= 7'b0001000; // 数字10
4'hB: display <= 7'b0000011; // 数字11
default: display <= 7'b1111111; // 错误
endcase
end
// 计数器输出
always @ (next_count) begin
count <= next_count;
end
endmodule
```
下面是仿真程序:
```
module counter_tb;
reg clk;
reg en;
wire [3:0] count;
wire [6:0] display;
counter uut(
.clk(clk),
.en(en),
.count(count),
.display(display)
);
// 时钟脉冲
always #10 clk = ~clk;
// 测试清零
initial begin
clk = 0;
en = 0;
#20 en = 1;
#20 en = 0;
#20 en = 1;
#20 en = 0;
#20 $finish;
end
// 显示输出
always @ (display) begin
#1 $display("Count Value: %d, Display Value: %b", count, display);
end
endmodule
```
注释如下:
- 第1~4行:定义模块`counter`,包含时钟信号`clk`、清零信号`en`、计数器输出`count`和数码管显示输出`display`。
- 第6~8行:定义计数器下一个状态`next_count`。
- 第10~19行:12进制计数器的实现。当收到清零信号时,计数器清零;当计数到11时,计数器回到0;否则,计数器加1。
- 第21~32行:数码管显示的实现。根据计数器输出的值,选择对应的数码管显示输出。
- 第34~36行:计数器输出的实现。
- 第38~52行:仿真模块`counter_tb`,包含时钟信号`clk`、清零信号`en`、计数器输出`count`和数码管显示输出`display`。
- 第54~64行:时钟脉冲的实现,每10个时间单位翻转一次。
- 第66~76行:测试清零的实现,先将清零信号置为0,然后在20个时间单位后置为1,再在20个时间单位后置为0,然后再次置为1,最后在20个时间单位后结束仿真。
- 第78~81行:显示输出的实现,每当数码管显示输出改变时,就打印计数器输出和数码管显示输出的值。