module top_design( input Clk , //system clock 100MHz input Rst_n , //reset ，low valid input echo , // output trig , //触发测距信号 output LED , output [6:0] hex1 , // -共阳极，低电平有效 output [6:0] hex2 , // - output [6:0] hex3 , // - output [6:0] hex4 ); wire [17:00] line_data; // e_and_t u0( .Clk (Clk ), //system clock 100MHz .Rst_n (Rst_n ), //reset ，low valid .echo (echo ), // .trig (trig ), //触发测距信号 .data_o (line_data) //检测距离，保留3位整数，单位：cm ); seg u1( .clk (Clk ), //100MHz .rst_n (Rst_n ), //low valid .data_in (line_data), //待显示数据 .hex1 (hex1 ), // -共阳极，低电平有效 .hex2 (hex2 ), // - .hex3 (hex3 ), // - .hex4 (hex4 ) ); //Logic Description endmodule

这是一个 Verilog HDL 的模块定义，包含了多个输入输出端口和一个内部信号。以下是对这个模块的一些解释：

- `Clk`：输入时钟信号，频率为 100MHz。
- `Rst_n`：输入复位信号，低电平有效。
- `echo`：输入回声信号，表示接收到的回声信号。
- `trig`：输出触发信号，用于触发测距信号。
- `LED`：输出 LED 灯信号，用于显示某种状态。
- `hex1`~`hex4`：输出七段数码管信号，用于显示数字和字母等字符。
- `line_data`：内部信号，用于传递检测距离的数据。

这个模块中还实例化了两个子模块：

- `e_and_t`：这个子模块实现了一个测距器，用于检测距离并保留 3 位整数，单位为厘米。它的输入包括时钟信号、复位信号、回声信号和触发信号，输出则是检测距离的数据。
- `seg`：这个子模块实现了一个七段数码管显示器，用于显示检测到的距离数据。它的输入包括时钟信号、复位信号和待显示数据，输出则是四个七段数码管的信号。

整个模块的功能是将测距器和七段数码管显示器结合在一起，实现了一个能够测距并显示距离的系统。

相关问题

module e_and_t( input wire Clk , //system clock 100MHz input wire Rst_n , //reset ，low valid input wire echo , // output wire trig , //触发测距信号 output wire [9:00] data_o //检测距离，保留3整数，单位：cm ); //Interrnal wire/reg declarations wire clk_us; // //Module instantiations ， self-build module clk_div clk_div( /*input wire */.Clk (Clk ), //system clock 100MHz /*input wire */.Rst_n (Rst_n ), //reset ，low valid /*output wire */.clk_us (clk_us ) // ); hc_sr_trig hc_sr_trig( /*input wire */.clk_us (clk_us ), //system clock 1MHz /*input wire */.Rst_n (Rst_n ), //reset ，low valid /*output wire */.trig (trig ) //触发测距信号 ); hc_sr_echo hc_sr_echo( /*input wire */.Clk (Clk ), //clock 100MHz /*input wire */.clk_us (clk_us ), //system clock 1MHz /*input wire */.Rst_n (Rst_n ), //reset ，low valid /*input wire */.echo (echo ), // /*output reg [9:00]*/.data_o (data_o ) //检测距离，保留3位整数，*1000实现 ); //Logic Description endmodule

这段代码是一个 Verilog HDL 的模块 e_and_t，它实现了 HC-SR04 超声波测距模块的驱动。模块有四个输入信号：系统时钟 Clk，复位信号 Rst_n，回声信号 echo，以及一个输出信号 trig，它的作用是触发 HC-SR04 开始测距。此外，模块还有一个 10 位的输出信号 data_o，它是通过 HC-SR04 返回的脉冲宽度计算得到的距离值，单位为 cm，保留了 3 位整数部分。模块内部实例化了两个自定义模块 clk_div 和 hc_sr_trig，它们的作用是将系统时钟 Clk 分频到 1 MHz，并生成 HC-SR04 的触发信号 trig。另外，模块还实例化了一个自定义模块 hc_sr_echo，它通过回声信号 echo 和分频后的时钟 clk_us 计算 HC-SR04 返回的脉冲宽度，并将距离值输出到 data_o。

二， 设计一个UART接收模块，模块的定义如下： module uart_rx ( clk_40k, //clock signal, 40kHz rst_n, //reset signal, active low bit_in, //the input serial bit, dout_vld, //the output valid signal， active high，the dout is valid when this signal is high. dout //received data, 8 bit width );

下面是一个简单的 UART 接收模块的代码，它可以接收一个 8 位的数据字节，并在接收完成时输出 dout_vld 信号和 dout 数据：

module uart_rx (
    input clk_40k,        // 40kHz 时钟信号
    input rst_n,          // 复位信号，低电平有效
    input bit_in,         // 输入串行比特流
    output reg dout_vld,  // 输出数据有效信号，高电平有效
    output reg [7:0] dout // 输出数据字节，8 位宽度
);

// 定义状态机的状态
typedef enum logic [2:0] {IDLE, START, DATA, STOP} state_t;

// 定义状态机的信号
reg [2:0] state;
reg [2:0] cnt;

// 初始化状态机
initial begin
    state = IDLE;
    cnt = 0;
    dout_vld = 0;
end

// 时钟边沿检测
always @(posedge clk_40k) begin
    // 如果复位信号为低电平，重新进入 IDLE 状态
    if (~rst_n) begin
        state = IDLE;
        cnt = 0;
        dout_vld = 0;
    end
    else begin
        case (state)
            IDLE: begin
                // 等待起始位
                if (~bit_in) begin
                    state = START;
                    cnt = 0;
                end
            end
            START: begin
                // 等待 8 比特的数据位
                if (cnt < 8) begin
                    dout[cnt] = bit_in;
                    cnt = cnt + 1;
                end
                else begin
                    state = STOP;
                    cnt = 0;
                end
            end
            DATA: begin
                // 等待停止位
                if (bit_in) begin
                    state = STOP;
                    cnt = 0;
                end
            end
            STOP: begin
                // 数据接收完成，输出 dout 和 dout_vld 信号
                dout_vld = 1;
                state = IDLE;
                cnt = 0;
            end
        endcase
    end
end

endmodule

这个模块使用一个状态机来控制 UART 数据的接收过程。在 IDLE 状态下，模块等待输入串行比特流的起始位。一旦检测到起始位，模块就进入 START 状态，开始接收 8 位的数据位。在接收完所有数据位后，模块进入 STOP 状态，等待停止位的到来。一旦检测到停止位，模块就输出数据字节和数据有效信号，并重新进入 IDLE 状态，等待下一个数据字节的到来。