设计具有异步复位端和同步时钟使能端的60进制计数器cnt60。利用参数的传递作用将底层元件gen_divd输出4Hz方波信号clk_1m,利用例化语句将计数值与底层元件bin2bcd的输入端连接。cnt60模块的输入端有:异步复位端rst_n和同步时钟使能端en,时钟端clk;输出端有:计数值输出mint[7:0]、进位输出COUT。 1. 新建工程cnt60.qpf,新建文本文件,输入利用参数的传递作用和例化语句完成的60进制计数器的程序cnt60.v,保存并编译。

时间: 2024-02-05 07:11:58 浏览: 25
以下是设计好的cnt60模块的Verilog代码: ``` module cnt60 #(parameter CLK_DIV = 500000) ( input wire rst_n, // 异步复位端 input wire en, // 同步时钟使能端 input wire clk, // 时钟端 output reg [7:0] mint, // 计数值输出 output reg COUT // 进位输出 ); wire clk_1m; wire [3:0] divd; // 底层元件gen_divd的例化 gen_divd #(.CLK_DIV(CLK_DIV)) divd_inst ( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .clk_divd(clk_1m), .divd(divd) ); reg [5:0] cnt; // 计数器 wire [3:0] bin; // 二进制计数器 // cnt60模块的主要逻辑 always @(posedge clk_1m or negedge rst_n) begin if (~rst_n) begin cnt <= 0; mint <= 8'h0; COUT <= 1'b0; end else if (en) begin // 计数器加1 cnt <= cnt + 1; if (cnt == 60) begin cnt <= 0; COUT <= 1'b1; end else begin COUT <= 1'b0; end // 将十进制计数器的值转化为BCD码 case (cnt) 6'd0: mint <= 8'h00; 6'd1: mint <= 8'h01; 6'd2: mint <= 8'h02; 6'd3: mint <= 8'h03; 6'd4: mint <= 8'h04; 6'd5: mint <= 8'h05; 6'd6: mint <= 8'h06; 6'd7: mint <= 8'h07; 6'd8: mint <= 8'h08; 6'd9: mint <= 8'h09; 6'd10: mint <= 8'h10; 6'd11: mint <= 8'h11; 6'd12: mint <= 8'h12; 6'd13: mint <= 8'h13; 6'd14: mint <= 8'h14; 6'd15: mint <= 8'h15; 6'd16: mint <= 8'h16; 6'd17: mint <= 8'h17; 6'd18: mint <= 8'h18; 6'd19: mint <= 8'h19; 6'd20: mint <= 8'h20; 6'd21: mint <= 8'h21; 6'd22: mint <= 8'h22; 6'd23: mint <= 8'h23; 6'd24: mint <= 8'h24; 6'd25: mint <= 8'h25; 6'd26: mint <= 8'h26; 6'd27: mint <= 8'h27; 6'd28: mint <= 8'h28; 6'd29: mint <= 8'h29; 6'd30: mint <= 8'h30; 6'd31: mint <= 8'h31; 6'd32: mint <= 8'h32; 6'd33: mint <= 8'h33; 6'd34: mint <= 8'h34; 6'd35: mint <= 8'h35; 6'd36: mint <= 8'h36; 6'd37: mint <= 8'h37; 6'd38: mint <= 8'h38; 6'd39: mint <= 8'h39; 6'd40: mint <= 8'h40; 6'd41: mint <= 8'h41; 6'd42: mint <= 8'h42; 6'd43: mint <= 8'h43; 6'd44: mint <= 8'h44; 6'd45: mint <= 8'h45; 6'd46: mint <= 8'h46; 6'd47: mint <= 8'h47; 6'd48: mint <= 8'h48; 6'd49: mint <= 8'h49; 6'd50: mint <= 8'h50; 6'd51: mint <= 8'h51; 6'd52: mint <= 8'h52; 6'd53: mint <= 8'h53; 6'd54: mint <= 8'h54; 6'd55: mint <= 8'h55; 6'd56: mint <= 8'h56; 6'd57: mint <= 8'h57; 6'd58: mint <= 8'h58; 6'd59: mint <= 8'h59; endcase end end // 将二进制计数器的值传递给底层元件bin2bcd bin2bcd bcd_inst ( .bin(bin), .bcd(mint[7:4]) ); endmodule // 底层元件gen_divd的定义 module gen_divd #(parameter CLK_DIV = 500000) ( input wire clk, // 时钟端 input wire rst_n, // 异步复位端 output wire clk_divd, // 输出方波信号 output wire [3:0] divd // 输出分频器计数值 ); reg [22:0] cnt; always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (~rst_n) begin cnt <= 0; clk_divd <= 1'b0; end else begin cnt <= cnt + 1; if (cnt == CLK_DIV - 1) begin cnt <= 0; clk_divd <= ~clk_divd; end end end // 分频器的计数值 assign divd = {1'b0, clk_divd}; endmodule // 底层元件bin2bcd的定义 module bin2bcd ( input wire [3:0] bin, // 二进制计数器的值 output reg [3:0] bcd // BCD码输出 ); always @* begin case (bin) 4'b0000: bcd = 4'b0000; 4'b0001: bcd = 4'b0001; 4'b0010: bcd = 4'b0010; 4'b0011: bcd = 4'b0011; 4'b0100: bcd = 4'b0100; 4'b0101: bcd = 4'b0101; 4'b0110: bcd = 4'b0110; 4'b0111: bcd = 4'b0111; 4'b1000: bcd = 4'b1000; 4'b1001: bcd = 4'b1001; 4'b1010: bcd = 4'b0001; 4'b1011: bcd = 4'b0010; 4'b1100: bcd = 4'b0011; 4'b1101: bcd = 4'b0100; 4'b1110: bcd = 4'b0101; 4'b1111: bcd = 4'b0110; endcase end endmodule ``` 在该代码中,我们首先实例化了一个底层元件 `gen_divd`,该元件能够通过将输入时钟信号分频来输出一个低频方波信号。我们将该方波信号作为计数器的时钟信号 `clk_1m`。 然后,我们定义了一个计数器变量 `cnt`,以及一个二进制计数器变量 `bin`。在每个时钟周期上升沿到来时,我们首先判断是否需要进行异步复位操作,如果需要,则将计数器清零,并将输出的计数值和进位信号都置为0;否则,如果同步时钟使能端 `en` 为高电平,则将计数器加1,并根据计数器的值将输出的计数值 `mint` 转化为BCD码,并判断是否需要产生进位信号 `COUT`。最后,我们将二进制计数器的值传递给底层元件 `bin2bcd`,该元件将二进制计数器的值转化为BCD码,从而可以将计数值输出到8位LED数码管等外设上。 在实例化计数器模块时,我们可以通过参数 `CLK_DIV` 来控制计数器的时钟频率,也就是将输入时钟信号分频的比例。这样,我们就可以根据自己的实际需求来调整计数器模块的工作频率。

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