实现一个按键控制的计数器,计数值在6位7段数码管上以十进制形式显示,按键1、2、3按一次可让结果分别加1,10,100,按复位键可使结果清零。 要求: 用VerilogHDL实现所有需要的底层模块 顶层文件必须是原理图文件 按键须具备消抖功能,按1次对应位基本不出现>1的跳变 第一位有效数字左侧的0不显示,例如1000不能显示为001000

时间: 2023-09-30 13:02:37 浏览: 138
以下是一个基于VerilogHDL的实现按键控制的计数器的代码: ``` // 七段数码管显示模块 module SevenSegmentDisplay( input [5:0] data, // 6位计数值 output reg [6:0] seg // 数码管输出 ); always @(*) begin case (data) 6'd0: seg = 7'b1000000; // 0 6'd1: seg = 7'b1111001; // 1 6'd2: seg = 7'b0100100; // 2 6'd3: seg = 7'b0110000; // 3 6'd4: seg = 7'b0011001; // 4 6'd5: seg = 7'b0010010; // 5 6'd6: seg = 7'b0000010; // 6 6'd7: seg = 7'b1111000; // 7 6'd8: seg = 7'b0000000; // 8 6'd9: seg = 7'b0010000; // 9 default: seg = 7'b1111111; // 显示空白 endcase end endmodule // 按键模块 module Key( input clk, // 时钟 input rst, // 复位键 output reg [2:0] cnt // 计数器 ); reg [2:0] cnt_q; // 上一时钟周期计数值 reg [2:0] cnt_d; // 当前时钟周期计数值 reg key1, key2, key3; // 按键状态 reg key1_d, key2_d, key3_d; // 按键消抖状态 parameter debounce_time = 100000; // 消抖时间 always @(posedge clk) begin // 消抖 key1_d <= (key1 == key1_d) ? key1_d : #debounce_time key1; key2_d <= (key2 == key2_d) ? key2_d : #debounce_time key2; key3_d <= (key3 == key3_d) ? key3_d : #debounce_time key3; // 按键计数 cnt_d <= cnt_q; if (key1_d) cnt_d <= cnt_d + 1'b1; if (key2_d) cnt_d <= cnt_d + 2'b10; if (key3_d) cnt_d <= cnt_d + 3'b100; // 复位 if (rst) cnt_d <= 0; cnt_q <= cnt_d; end // 按键输入 always @(*) begin key1 = ~key1_in; key2 = ~key2_in; key3 = ~key3_in; end // 输出计数值 assign cnt = cnt_q; // 按键输入端口 input key1_in, key2_in, key3_in; endmodule // 顶层模块 module Counter( input clk, // 时钟 input rst, // 复位键 input key1_in, // 按键1 input key2_in, // 按键2 input key3_in, // 按键3 output reg [6:0] seg // 数码管输出 ); reg [2:0] cnt; // 计数器 SevenSegmentDisplay ssd(.data(cnt), .seg(seg)); // 数码管显示模块 Key key(.clk(clk), .rst(rst), .cnt(cnt), .key1_in(key1_in), .key2_in(key2_in), .key3_in(key3_in)); // 按键模块 // 防止左侧0显示 always @(posedge clk) begin if (cnt < 3'b100) seg[6] <= 1'b1; else seg[6] <= 1'b0; end endmodule ``` 在这个代码中,我们定义了三个模块:SevenSegmentDisplay、Key和Counter。 SevenSegmentDisplay负责将计数值转换为七段数码管的输出。我们使用case语句实现了将每个十进制数字映射到七段数码管的输出。 Key负责读取按键的状态,并实现按键消抖和计数器增加的逻辑。我们使用reg类型的变量来存储按键状态和计数器值,并使用always @(posedge clk)语句实现按键状态和计数器值的更新。我们还定义了一个debounce_time参数,用于控制按键消抖的时间。 Counter是顶层模块,它将SevenSegmentDisplay和Key模块集成在一起,并且负责防止左侧0显示的逻辑。我们使用assign语句将计数器值传递给SevenSegmentDisplay模块,并使用always @(posedge clk)语句实现防止左侧0显示的逻辑。 最后,我们需要将这些模块组合在一起,生成一个原理图文件。我们可以使用Quartus II或其他VerilogHDL工具来实现这个操作。最终的原理图文件应该包含一个时钟信号、复位信号、按键输入信号和七段数码管输出信号。

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