数字时钟设计verilog_基于FPGA的数字时钟

数字时钟设计可以基于FPGA实现。下面是一个使用Verilog语言实现的数字时钟设计示例：

module digital_clock(
  input clk, //时钟输入
  output [6:0] seg, //数码管显示输出
  output [3:0] an   //数码管段选输出
);

  reg [3:0] hour = 4'b0000; //小时寄存器
  reg [3:0] min = 4'b0000;  //分钟寄存器
  reg [3:0] sec = 4'b0000;  //秒钟寄存器
  reg [1:0] colon = 2'b00;  //冒号控制寄存器
  reg [2:0] an_count = 3'b000; //数码管段选计数器

  always @(posedge clk) begin
    //秒数加1
    sec <= sec + 1;
    //如果秒数达到60，分钟加1，秒数清零
    if (sec == 4'd60) begin
      min <= min + 1;
      sec <= 4'd0;
    end
    //如果分钟达到60，小时加1，分钟清零
    if (min == 4'd60) begin
      hour <= hour + 1;
      min <= 4'd0;
    end
    //如果小时达到24，小时清零
    if (hour == 4'd24) begin
      hour <= 4'd0;
    end
    //每隔1秒，反转冒号控制寄存器
    if (sec[0] == 1'b0) begin
      colon <= ~colon;
    end
    //每隔1/100秒，数码管段选计数器加1
    an_count <= an_count + 1;
    if (an_count == 3'd7) begin
      an_count <= 3'b000;
    end
  end

  //根据寄存器的值，控制数码管的显示
  always @(*) begin
    case (an_count)
      3'b000: begin
        seg = 7'b0111111; //数码管显示"0"
        an = 4'b1110;     //第1个数码管选通
      end
      3'b001: begin
        seg = 7'b0000110; //数码管显示"1"
        an = 4'b1101;     //第2个数码管选通
      end
      3'b010: begin
        seg = 7'b1011011; //数码管显示"2"
        an = 4'b1011;     //第3个数码管选通
      end
      3'b011: begin
        seg = 7'b1001111; //数码管显示"3"
        an = 4'b0111;     //第4个数码管选通
      end
      3'b100: begin
        seg = 7'b1100110; //数码管显示"4"
        an = 4'b1110;     //第1个数码管选通
      end
      3'b101: begin
        seg = 7'b1101101; //数码管显示"5"
        an = 4'b1101;     //第2个数码管选通
      end
      3'b110: begin
        seg = 7'b1111101; //数码管显示"6"
        an = 4'b1011;     //第3个数码管选通
      end
      3'b111: begin
        seg = 7'b0000111; //数码管显示"7"
        an = 4'b0111;     //第4个数码管选通
      end
      default: begin
        seg = 7'b1111111; //数码管显示空白
        an = 4'b1111;     //数码管全灭
      end
    endcase
    //根据冒号控制寄存器的值，控制冒号的显示
    if (colon == 2'b00) begin
      seg[6] = 1'b0;
    end else begin
      seg[6] = 1'b1;
    end
  end

endmodule

这个数字时钟模块使用了一个时钟输入，以及一个七段数码管和一个四位数码管段选输出。时钟输入用于计时，每隔一定时间更新小时、分钟和秒钟的寄存器值，并且根据寄存器的值控制数码管和冒号的显示。数码管段选计数器用于循环控制每个数码管的选通。这个数字时钟可以在FPGA板上实现，通过按键控制时钟的启停和复位。