用Verilog HDL设计简单实时数字钟,基于basys3,用4位数码管显示
时间: 2024-05-14 22:18:35 浏览: 180
Verilog HDL是一种硬件描述语言,可以用于数字电路的设计。在设计简单实时数字钟时,我们需要使用数字时钟芯片,例如DS1302,来提供精确的时间基准,并使用4位数码管显示时间。以下是一个基于Basys 3的Verilog HDL设计:
```verilog
module clock(
input clk, //输入时钟信号
input rst, //复位信号
output reg [3:0] seg1, //第一个数码管输出
output reg [3:0] seg2, //第二个数码管输出
output reg [3:0] seg3, //第三个数码管输出
output reg [3:0] seg4 //第四个数码管输出
);
wire [7:0] seg_pattern [9:0]; //用于显示数字0-9的数码管模式
//数字0-9的数码管模式
assign seg_pattern[0] = 8'b11000000; //0
assign seg_pattern[1] = 8'b11111001; //1
assign seg_pattern[2] = 8'b10100100; //2
assign seg_pattern[3] = 8'b10110000; //3
assign seg_pattern[4] = 8'b10011001; //4
assign seg_pattern[5] = 8'b10010010; //5
assign seg_pattern[6] = 8'b10000010; //6
assign seg_pattern[7] = 8'b11111000; //7
assign seg_pattern[8] = 8'b10000000; //8
assign seg_pattern[9] = 8'b10010000; //9
reg [3:0] hour = 4'b0000; //小时数
reg [3:0] minute = 4'b0000; //分钟数
reg [3:0] second = 4'b0000; //秒数
reg [23:0] count = 24'b000000000000000000000000; //计数器,用于计算时间
//计数器递增
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
count <= 24'b000000000000000000000000;
end
else begin
count <= count + 24'b000000000000000000000001;
end
end
//根据计数器更新时间
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
hour <= 4'b0000;
minute <= 4'b0000;
second <= 4'b0000;
end
else begin
if (count == 24'b101111101101000010110100) begin //当计数器达到1秒时
count <= 24'b000000000000000000000000; //计数器清零
if (second == 4'b1001) begin //当秒数达到59时
second <= 4'b0000; //秒数清零
if (minute == 4'b1001) begin //当分钟数达到59时
minute <= 4'b0000; //分钟数清零
if (hour == 4'b1001) begin //当小时数达到23时
hour <= 4'b0000; //小时数清零
end
else begin
hour <= hour + 4'b0001; //小时数加1
end
end
else begin
minute <= minute + 4'b0001; //分钟数加1
end
end
else begin
second <= second + 4'b0001; //秒数加1
end
end
end
end
//将时间数值转换为数码管模式
assign seg1 = seg_pattern[hour[3:0]];
assign seg2 = seg_pattern[hour[7:4]];
assign seg3 = seg_pattern[minute[3:0]];
assign seg4 = seg_pattern[minute[7:4]];
endmodule
```
在这个Verilog HDL设计中,我们使用DS1302时钟芯片提供精确的时间基准,并使用4位数码管显示当前时间。设计中包含一个计数器,用于计算时间的流逝,以及一个状态机,用于更新时间并将其转换为数码管模式。通过将数值转换为数码管模式,我们可以将时间显示在数码管上。
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